JP5692849B2 - Manufacturing method of glass substrate for mask blank, manufacturing method of mask blank, and manufacturing method of transfer mask - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置等の電子デバイスの製造において使用されるフォトマスク(転写用マスク)を作製するために用いるマスクブランク用基板、マスクブランク及び転写用マスクの製造方法並びに転写用マスクの洗浄方法に関する。 The present invention relates to a mask blank substrate used for manufacturing a photomask (transfer mask) used in manufacturing an electronic device such as a semiconductor device, a mask blank and a transfer mask manufacturing method, and a transfer mask cleaning method. About.
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法を用いて微細パターンの形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚ものフォトマスク(以下、「転写用マスク」という。)と呼ばれている基板が使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる微細パターンを設けたものであり、この転写用マスクの製造においてもフォトリソグラフィー法が用いられている。 In general, in a manufacturing process of a semiconductor device, a fine pattern is formed using a photolithography method. Also, a number of substrates called photomasks (hereinafter referred to as “transfer masks”) are usually used to form this fine pattern. This transfer mask is generally provided with a fine pattern made of a metal thin film on a translucent glass substrate, and the photolithographic method is also used in the production of this transfer mask.
フォトリソグラフィー法による転写用マスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上に転写パターン(マスクパターン)を形成するための薄膜(例えば遮光膜など)を有するマスクブランクが用いられる。このマスクブランクを用いた転写用マスクの製造は、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、所望のパターン描画を施す露光工程と、所望のパターン描画に従って前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する現像工程と、レジストパターンに従って前記薄膜をエッチングするエッチング工程と、残存したレジストパターンを剥離除去する工程とを有して行われている。上記現像工程では、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し所望のパターン描画を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジストパターンを形成する。また、上記エッチング工程では、このレジストパターンをマスクとして、ドライエッチング又はウェットエッチングによって、レジストパターンの形成されていない薄膜が露出した部位を溶解し、これにより所望のマスクパターンを透光性基板上に形成する。こうして、転写用マスクが出来上がる。 In manufacturing a transfer mask by photolithography, a mask blank having a thin film (for example, a light shielding film) for forming a transfer pattern (mask pattern) on a light-transmitting substrate such as a glass substrate is used. In the manufacture of a transfer mask using this mask blank, an exposure process for drawing a desired pattern on the resist film formed on the mask blank, and developing the resist film in accordance with the desired pattern drawing, the resist pattern is developed. The development step is formed, the etching step is to etch the thin film in accordance with the resist pattern, and the step is to remove and remove the remaining resist pattern. In the developing step, a desired pattern is drawn on the resist film formed on the mask blank, and then a developing solution is supplied to dissolve a portion of the resist film that is soluble in the developing solution, thereby forming a resist pattern. . In the etching step, the resist pattern is used as a mask to dissolve the exposed portion of the thin film on which the resist pattern is not formed by dry etching or wet etching, thereby forming a desired mask pattern on the light-transmitting substrate. Form. Thus, a transfer mask is completed.
ところで、上記転写用マスクの製造に用いられるマスクブランク用のガラス基板の製造工程においては、鏡面研磨後のガラス基板に対して、基板表面に存在するパーティクル(異物等)を排除するための洗浄が行われている。従来、この洗浄にはいくつかの方法が知られているが、その1つの方法として、1MHz前後の超音波を印加した洗浄水を基板表面に直接当てて基板表面の洗浄を行う方法(以下、「メガソニック洗浄」という。)がある。従来の硫酸過水やアンモニア過水による洗浄の場合、研磨によって得られたガラス基板表面の平滑性や平坦度を劣化させることがある。メガソニック洗浄ではこのような欠点がないため、高品質化の要求が益々厳しくなっているマスクブランク用基板には好適である。特許文献1には、オゾン水あるいはアノード水と水素水あるいはカソード水を混合してなる洗浄液を用い、この洗浄液に超音波を印加して、マスクブランクス基板等の精密基板を洗浄する精密基板の洗浄方法が開示されている。また、特許文献2には、エッチング液を用いて透光性基板の表面をエッチング処理した後、物理的作用を利用して基板表面に付着している異物を除去する物理的洗浄の1つとして、例えば透光性基板の表面に超音波が印加された洗浄液を供給してメガソニック洗浄を行うことが開示されている。
By the way, in the manufacturing process of the glass substrate for mask blank used for manufacture of the said transfer mask, the washing | cleaning for removing the particle | grains (foreign material etc.) which exist on a substrate surface with respect to the glass substrate after mirror polishing is carried out. Has been done. Conventionally, several methods are known for this cleaning. As one of the methods, a method of cleaning the substrate surface by directly applying cleaning water to which an ultrasonic wave of about 1 MHz is applied to the substrate surface (hereinafter referred to as “cleaning”). "Megasonic cleaning"). In the case of conventional cleaning with sulfuric acid / aqueous ammonia, the smoothness and flatness of the glass substrate surface obtained by polishing may be deteriorated. Since the megasonic cleaning does not have such a defect, it is suitable for a mask blank substrate in which the demand for higher quality is becoming more severe. In
しかし、本発明者は、従来のメガソニック洗浄には、以下のような課題があることを見い出した。
このメガソニック洗浄方法では、MHz帯の中でも比較的低い低周波数、例えば1.5MHz以下の周波数の超音波を印加した洗浄水をガラス基板の表面に直接当てて洗浄を行った場合、基板表面の付着物を剥離する作用が高く、非常に高い洗浄効果が得られる。ところが、ガラス基板の表層を構成する分子構造に対して与える振動も大きく、内部の結合構造が周りに比べて弱い部分に潜傷が発生する場合があった。しかし、従来の基板の欠陥検査では、この潜傷を発見することは非常に困難であった。このため、表層に潜傷が内在する基板が合格品として次工程の薄膜形成工程に送られ、転写パターン形成用薄膜が成膜され、合格品のマスクブランクとして出荷されてしまう場合があった。
However, the present inventor has found that the conventional megasonic cleaning has the following problems.
In this megasonic cleaning method, when cleaning is performed by directly applying cleaning water to which the ultrasonic wave having a relatively low frequency in the MHz band, for example, a frequency of 1.5 MHz or less, is applied to the surface of the glass substrate, The action of peeling off the deposits is high, and a very high cleaning effect is obtained. However, the vibration given to the molecular structure constituting the surface layer of the glass substrate is also large, and there are cases in which latent scratches occur in a portion where the internal bonding structure is weaker than the surroundings. However, it has been very difficult to detect this latent flaw by conventional defect inspection of the substrate. For this reason, the substrate having latent scratches in the surface layer may be sent to the next thin film forming step as an acceptable product, and a transfer pattern forming thin film may be formed and shipped as a mask blank for the acceptable product.
このような基板の表層に潜傷が内在するマスクブランクを用いて、転写用マスクを作製した場合、パターン形成用薄膜に転写パターンを形成するときのエッチング工程時に、エッチャントが潜傷に作用して凹欠陥として顕在化してしまう恐れがあった。また、転写用マスク作製時の洗浄工程や、転写用マスクとして継続使用する際に定期的に行われる転写用マスクの洗浄工程、特に、ガラス基板に対してエッチング作用を有する洗浄液を用いた洗浄(アルカリ洗浄等)を行う洗浄工程において、洗浄液が基板の表層に内在する潜傷に作用して凹欠陥として顕在化してしまう恐れがあった。特に、転写パターン形成用薄膜が形成された側の基板主表面の表層に潜傷が内在する場合、これらのエッチング工程や洗浄工程において、エッチャントあるいは洗浄液が基板主表面の表層に接触するのは転写パターンの無い基板表面が露出している透光部であるので、そこに凹欠陥ができてしまうと、透過率異常や位相異常が発生し、転写用マスクとして使用できなくなってしまう。また、潜傷が凹欠陥として顕在化した際に、その凹欠陥に接触している転写パターンが脱落してしまう場合もあり、このような転写用マスクも継続使用することができなくなってしまう。 When a mask for transfer is made using a mask blank in which latent scratches are inherent in the surface layer of such a substrate, the etchant acts on the latent scratches during the etching process when forming a transfer pattern on the pattern forming thin film. There was a risk of manifesting as a concave defect. In addition, a cleaning process at the time of producing a transfer mask, a cleaning process of a transfer mask that is periodically performed when continuously used as a transfer mask, particularly cleaning using a cleaning liquid having an etching action on a glass substrate ( In a cleaning process in which alkali cleaning or the like is performed, there is a possibility that the cleaning liquid may appear as a concave defect by acting on a latent flaw inherent in the surface layer of the substrate. In particular, when latent scratches are present in the surface layer of the main surface of the substrate on the side where the transfer pattern forming thin film is formed, the etchant or the cleaning liquid contacts the surface layer of the main surface of the substrate in these etching processes and cleaning processes. Since the substrate surface without a pattern is an exposed light-transmitting portion, if a concave defect is formed there, a transmittance abnormality or phase abnormality occurs, and the substrate cannot be used as a transfer mask. In addition, when the latent scratch becomes apparent as a concave defect, the transfer pattern that is in contact with the concave defect may fall off, and such a transfer mask cannot be used continuously.
一方、マスクブランク用ガラス基板の主表面に転写パターン形成用薄膜を成膜した後に行う洗浄にメガソニック洗浄を行う場合においても、基板の表層に潜傷が発生するという同様の問題が生じる。特に、転写パターン形成用薄膜が形成された側の基板主表面の表層に潜傷が発生した場合には、アルカリ薬液等を接触させて顕在化させることはできないため、基板主表面の表層の潜傷を検出する方法は皆無であり、合格品のマスクブランクとして出荷されてしまうという問題があった。 On the other hand, in the case where megasonic cleaning is performed after the transfer pattern forming thin film is formed on the main surface of the mask blank glass substrate, the same problem that latent scratches occur on the surface layer of the substrate occurs. In particular, when latent scratches occur on the surface of the main surface of the substrate on the side where the transfer pattern forming thin film is formed, the surface layer of the main surface of the substrate cannot be exposed because it cannot be exposed by contact with an alkaline chemical solution or the like. There is no method for detecting a flaw, and there is a problem that the product is shipped as an acceptable mask blank.
そこで本発明は、このような従来の課題を解決するべくなされたものであり、その目的とするところは、第1に、マスクブランク用基板の洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、ガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかも基板主表面に存在するパーティクルを確実に排除できる洗浄工程を有するマスクブランク用基板の製造方法を提供することである。
また、第2に、マスクブランクの洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、ガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかも転写パターン形成用薄膜の表面に存在するパーティクルを確実に排除できる洗浄工程を有するマスクブランクの製造方法を提供することである。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a conventional problem, and the object of the present invention is to use cleaning water to which ultrasonic waves are applied when cleaning a mask blank substrate. To provide a method for manufacturing a mask blank substrate having a cleaning step that can suppress the occurrence of latent scratches inside a glass substrate even when a cleaning method is applied, and can reliably eliminate particles present on the main surface of the substrate. It is.
Second, even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied when cleaning the mask blank, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate, and the transfer pattern forming thin film It is providing the manufacturing method of the mask blank which has the washing | cleaning process which can exclude the particle which exists on the surface of this.
また、第3に、転写用マスクの洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、ガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかもマスク表面に存在するパーティクルを確実に排除できる転写用マスクの洗浄方法を提供することである。 Third, even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied when cleaning the transfer mask, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate and to be present on the mask surface. It is an object of the present invention to provide a transfer mask cleaning method that can surely eliminate particles to be transferred.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、洗浄水に印加する超音波の周波数を最適化することにより、ガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかも基板主表面やマスクブランクの転写パターン形成用薄膜の表面に存在するパーティクル、特に例えば60nm相当以上の微粒子のパーティクルを確実に排除できることを見い出した。
本発明者は以上の解明事実に基づき、さらに鋭意検討を続けた結果、本発明を完成したものである。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventor can suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate by optimizing the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water, and also the main surface of the substrate In addition, it has been found that particles existing on the surface of the transfer pattern forming thin film of the mask blank, particularly particles having a particle size of 60 nm or more, for example, can be surely excluded.
The present inventor has completed the present invention as a result of further intensive studies based on the above elucidated facts.
That is, in order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(構成1)
ガラス材料からなる基板の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて基板の表面を洗浄する洗浄工程を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
(構成2)
前記洗浄水に印加する超音波の周波数が、5.0MHz以下であることを特徴とする構成1に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 1)
A mask blank substrate comprising a cleaning step of cleaning a surface of a substrate by applying cleaning water to which an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied toward the surface of the substrate made of a glass material. It is a manufacturing method.
(Configuration 2)
The mask blank substrate manufacturing method according to
(構成3)
洗浄後の前記基板の表面における、粒径60nm相当以上のパーティクルの洗浄前に対する除去率が、95%以上であることを特徴とする構成1又は2に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
(構成4)
前記基板は、バイナリマスクブランク用基板、位相シフトマスクブランク用基板、または多階調マスクブランク用基板であることを特徴とする構成1乃至3のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法である。
(Configuration 3)
3. The method for manufacturing a mask blank substrate according to
(Configuration 4)
4. The mask blank substrate according to any one of
(構成5)
構成1乃至4のいずれか一項に記載のマスクブランク用基板の製造方法により得られるマスクブランク用基板の表面に、転写パターンを形成するための薄膜を成膜することを特徴とするマスクブランクの製造方法である。
(構成6)
ガラス材料からなる基板の表面に転写パターンを形成するための薄膜を形成する成膜工程と、前記薄膜の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて薄膜の表面を洗浄する洗浄工程と、を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法である。
(Configuration 5)
A mask blank, characterized in that a thin film for forming a transfer pattern is formed on the surface of a mask blank substrate obtained by the method for manufacturing a mask blank substrate according to any one of
(Configuration 6)
A film forming process for forming a thin film for forming a transfer pattern on the surface of a substrate made of a glass material, and cleaning water to which an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied toward the surface of the thin film. And a cleaning process for cleaning the surface of the thin film.
(構成7)
前記洗浄水に印加する超音波の周波数が、5.0MHz以下であることを特徴とする構成6に記載のマスクブランクの製造方法である。
(構成8)
洗浄後の前記薄膜の表面における、粒径60nm相当以上のパーティクルの洗浄前に対する除去率が、95%以上であることを特徴とする構成6又は7に記載のマスクブランクの製造方法である。
(Configuration 7)
The mask blank manufacturing method according to Configuration 6, wherein the frequency of ultrasonic waves applied to the cleaning water is 5.0 MHz or less.
(Configuration 8)
8. The method of manufacturing a mask blank according to Configuration 6 or 7, wherein a removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more before cleaning on the surface of the thin film after cleaning is 95% or more.
(構成9)
前記マスクブランクは、バイナリマスクブランク、位相シフトマスクブランク、または多階調マスクブランクであることを特徴とする構成6乃至8のいずれか一項に記載のマスクブランクの製造方法である。
(構成10)
構成5乃至9のいずれか一項に記載のマスクブランクの製造方法により得られるマスクブランクの前記薄膜をパターニングして転写パターンを形成することを特徴とする転写用マスクの製造方法である。
(Configuration 9)
The mask blank manufacturing method according to any one of Structures 6 to 8, wherein the mask blank is a binary mask blank, a phase shift mask blank, or a multi-tone mask blank.
(Configuration 10)
A transfer mask manufacturing method, wherein a transfer pattern is formed by patterning the thin film of a mask blank obtained by the mask blank manufacturing method according to any one of Structures 5 to 9.
(構成11)
転写パターンが形成された転写用マスクの表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて転写用マスクの表面を洗浄することを特徴とする転写用マスクの洗浄方法である。
(構成12)
前記洗浄水に印加する超音波の周波数が、5.0MHz以下であることを特徴とする構成11に記載の転写用マスクの洗浄方法である。
(Configuration 11)
A transfer mask characterized by cleaning the surface of the transfer mask by applying cleaning water to which an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied toward the surface of the transfer mask on which the transfer pattern is formed. This is a cleaning method.
(Configuration 12)
12. The method for cleaning a transfer mask according to
本発明のマスクブランク用基板の製造方法によれば、マスクブランク用基板の洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合に、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を基板の表面に当てて洗浄することにより、ガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかも基板主表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。また、本発明により得られるマスクブランク用基板を用いてマスクブランクおよび転写用マスクを作製することにより、基板内部の潜傷に起因する凹欠陥が発生することを抑制でき、転写用マスクの透過率異常や位相異常が生じるのを防止できる。 According to the mask blank substrate manufacturing method of the present invention, when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied during cleaning of the mask blank substrate, the ultrasonic frequency is higher than 1.5 MHz. By applying the cleaning water to which the is applied to the surface of the substrate for cleaning, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate, and to reliably eliminate particles present on the main surface of the substrate. Moreover, by producing a mask blank and a transfer mask using the mask blank substrate obtained by the present invention, it is possible to suppress the occurrence of concave defects due to latent scratches inside the substrate, and the transmittance of the transfer mask. Abnormality and phase abnormality can be prevented from occurring.
また、本発明のマスクブランクの製造方法によれば、マスクブランクの洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水をマスクブランクの薄膜の表面に当てて洗浄することにより、マスクブランクの洗浄時においてもガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかも転写パターン形成用薄膜の表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。本発明により得られるマスクブランクを用いて転写用マスクを作製することにより、潜傷に起因する凹欠陥が発生することを抑制でき、転写用マスクの透過率異常や位相異常が生じるのを防止できる。また、マスクブランクの洗浄時、つまりマスクブランク用基板の主表面に転写パターン形成用薄膜を成膜した後に行う洗浄の段階で、特に転写パターン形成用薄膜が形成された側の基板主表面の表層に潜傷が発生した場合には、アルカリ薬液等を接触させて顕在化させることはできないため、潜傷が発生したマスクブランクを検出する方法は皆無であり、マスクブランクの洗浄時に潜傷を発生させない重要性がより高いので、本発明による効果は非常に大きい。 Moreover, according to the mask blank manufacturing method of the present invention, even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied when cleaning the mask blank, ultrasonic waves having a frequency higher than 1.5 MHz are applied. By applying the washed cleaning water to the surface of the mask blank thin film, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate even when the mask blank is cleaned, and to be present on the surface of the transfer pattern forming thin film. Particles can be surely eliminated. By producing a transfer mask using the mask blank obtained according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of concave defects due to latent scratches, and to prevent the occurrence of transmittance abnormality and phase abnormality of the transfer mask. . In addition, when cleaning the mask blank, that is, after the transfer pattern forming thin film is formed on the main surface of the mask blank substrate, the surface layer on the main surface of the substrate on the side where the transfer pattern forming thin film is formed. If there is a latent scratch on the surface, it cannot be made visible by contacting it with an alkaline solution, so there is no way to detect the mask blank where the latent scratch has occurred. Since the importance of not making it higher is higher, the effect of the present invention is very large.
また、本発明の転写用マスクの洗浄方法によれば、転写用マスクの洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を転写用マスクの表面に当てて洗浄することにより、転写パターンの無い透光部に潜傷が発生することを抑制でき、しかもマスク表面に存在するパーティクルを確実に排除できる。ゆえに、転写用マスクの洗浄(特にアルカリ洗浄等)を繰り返し行っても、潜傷に起因する凹欠陥が発生することを抑制でき、転写用マスクの透過率異常や位相異常が生じるのを防止でき、転写用マスクを継続使用することができる。 Further, according to the transfer mask cleaning method of the present invention, an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied at the time of cleaning the transfer mask. By applying the cleaning water applied to the surface of the transfer mask and cleaning it, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches on the light-transmitting portion having no transfer pattern, and to reliably eliminate particles existing on the mask surface. . Therefore, even if the transfer mask is cleaned repeatedly (especially alkali cleaning), it is possible to suppress the occurrence of concave defects due to latent scratches, and to prevent the transfer mask from having an abnormal transmittance or phase. The transfer mask can be used continuously.
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
本発明は、上記構成1の発明にあるように、ガラス材料からなる基板の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて基板の表面を洗浄する洗浄工程を有することを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The present invention cleans the surface of the substrate by applying cleaning water to which an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied toward the surface of the substrate made of a glass material as in the invention of
上記ガラス材料からなるマスクブランク用基板としては、使用する露光波長に対して透明性を有するものであれば特に制限されない。本発明では、石英基板、その他各種のガラス基板(例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス等)を用いることができるが、この中でも石英基板は、ArFエキシマレーザー又はそれよりも短波長の領域で透明性が高いので、高精細の転写パターン形成に用いられるバイナリマスクブランク用基板または位相シフトマスクブランク用基板として好適である。 The mask blank substrate made of the glass material is not particularly limited as long as it has transparency with respect to the exposure wavelength to be used. In the present invention, a quartz substrate and other various glass substrates (for example, soda lime glass, aluminosilicate glass, etc.) can be used. Among them, the quartz substrate is transparent in an ArF excimer laser or a shorter wavelength region. Therefore, it is suitable as a binary mask blank substrate or a phase shift mask blank substrate used for high-definition transfer pattern formation.
マスクブランク用のガラス基板の製造工程においては、研磨工程の後、ガラス基板表面に存在するパーティクル(例えば基板表面に付着している研磨砥粒などの異物等)を排除するための洗浄工程が実施される。
上記研磨工程では、マスクブランク用基板(ガラス基板)の表面に研磨パッドを接触させ、ガラス基板の表面に研磨砥粒を含む研磨液を供給し、ガラス基板と研磨パッドとを相対的に移動させてガラス基板の表面を研磨する。たとえば、研磨パッドを貼着した研磨定盤にガラス基板を押し付け、研磨砥粒を含有した研磨液を供給しながら上記研磨定盤とガラス基板とを相対的に移動(つまり研磨パッドと基板とを相対的に移動)させることにより、ガラス基板の表面を研磨する。研磨砥粒としては、ガラス基板の良好な平滑性、平坦性が得られることから、少なくとも精密研磨工程の仕上げ研磨では、コロイダルシリカが好ましく用いられる。この研磨工程には例えば遊星歯車方式の両面研磨装置などを使用することができる。
In the manufacturing process of the mask blank glass substrate, after the polishing process, a cleaning process is performed to remove particles present on the glass substrate surface (for example, foreign substances such as abrasive grains adhering to the substrate surface). Is done.
In the polishing step, the polishing pad is brought into contact with the surface of the mask blank substrate (glass substrate), a polishing liquid containing abrasive grains is supplied to the surface of the glass substrate, and the glass substrate and the polishing pad are moved relative to each other. To polish the surface of the glass substrate. For example, a glass substrate is pressed against a polishing surface plate to which a polishing pad is adhered, and the polishing surface plate and the glass substrate are relatively moved while supplying a polishing liquid containing polishing grains (that is, the polishing pad and the substrate are moved). By relatively moving), the surface of the glass substrate is polished. As the abrasive grains, colloidal silica is preferably used at least in the final polishing in the precision polishing step, because good smoothness and flatness of the glass substrate can be obtained. For this polishing step, for example, a planetary gear type double-side polishing apparatus or the like can be used.
本発明においては、上記研磨工程の後、ガラス材料からなる基板の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて基板の表面を洗浄する洗浄工程を実施する。
本発明者の検討によれば、前述のとおり、1MHz前後の比較的低い周波数帯、例えば0.8MHz程度の周波数の超音波を印加した洗浄水をガラス基板の表面に直接当てて洗浄を行った場合、基板表面の付着物を剥離する作用が高く、非常に高い洗浄効果が得られるものの、ガラス基板の表層を構成する分子構造に対して与える振動も大きく、内部の結合構造が周りに比べて弱い部分に潜傷が発生する場合があった。しかし、従来の基板の欠陥検査では、この潜傷を発見することは非常に困難であり、後の転写用マスクの作製工程や洗浄工程において、エッチャントやアルカリ洗浄液等が潜傷に作用して凹欠陥として顕在化して初めて検出することができ、バイナリマスク、位相シフトマスク、または多階調マスクにおいてこの凹欠陥が透光部にできてしまうと透過率異常や位相異常が発生する重大な問題となるものである。従って、マスクブランク用基板の研磨後の洗浄工程において、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、ガラス基板内部(特に基板主表面の表層)に潜傷が発生するのを抑制する必要がある。
In the present invention, after the polishing step, a cleaning step of cleaning the surface of the substrate by applying cleaning water to which an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied toward the surface of the substrate made of a glass material. carry out.
According to the study of the present inventor, as described above, cleaning was performed by directly applying the cleaning water to which the ultrasonic wave having a relatively low frequency band of about 1 MHz, for example, a frequency of about 0.8 MHz, was applied to the surface of the glass substrate. In this case, although the action of peeling off the deposits on the substrate surface is high and a very high cleaning effect can be obtained, the vibration given to the molecular structure constituting the surface layer of the glass substrate is also large, and the internal bonding structure is relatively In some cases, latent damage occurred in weak areas. However, it is very difficult to detect such latent scratches in conventional substrate defect inspection, and etchants, alkaline cleaning liquids, etc. act on the latent scratches in the subsequent transfer mask manufacturing process and cleaning process. This is a serious problem that can be detected for the first time after being manifested as a defect, and if this concave defect is formed in the translucent part in a binary mask, phase shift mask, or multi-tone mask, a transmittance abnormality or phase abnormality occurs. It will be. Therefore, in the cleaning process after polishing the mask blank substrate, even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied, latent scratches are generated inside the glass substrate (particularly the surface layer of the substrate main surface). It is necessary to suppress.
本発明者は、このような課題を解決するため鋭意検討した結果、洗浄水に印加する超音波の周波数を最適化することにより、ガラス基板内部に潜傷が発生するのを抑制できることを見い出した。具体的には、研磨後のガラス基板の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて基板の表面を洗浄する洗浄工程を実施することにより、ガラス基板内部(特に基板主表面の表層)に潜傷が発生することを抑制できる。また、2.0MHz以上の超音波が印加された洗浄水を適用するとより確実に潜傷の発生を抑制できるため好ましく、2.5MHz以上の超音波が印加された洗浄水を適用すると最適である。なお、基板内部に潜傷が発生したかどうかは、たとえばアルカリ薬液などで潜傷を顕在化させることによって確認することが可能である。 As a result of intensive studies to solve such problems, the present inventor has found that by optimizing the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate. . Specifically, by performing a cleaning step of cleaning the surface of the substrate by applying cleaning water to which ultrasonic waves having a frequency higher than 1.5 MHz are applied toward the surface of the glass substrate after polishing, It is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the substrate (particularly the surface layer of the substrate main surface). Moreover, it is preferable to apply cleaning water to which ultrasonic waves of 2.0 MHz or higher are applied because it is possible to more surely suppress the occurrence of latent scratches, and it is optimal to apply cleaning water to which ultrasonic waves of 2.5 MHz or higher is applied. . Whether or not latent scratches have occurred inside the substrate can be confirmed, for example, by making the latent scratches obvious with an alkaline chemical solution or the like.
また、超音波が印加された洗浄水を当てて基板の表面を洗浄する洗浄方式を適用していることにより、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水であっても基板主表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。本発明においては、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限は、5.0MHz以下であることが望ましい。洗浄水に印加する超音波の周波数が5.0MHzよりも高いと、洗浄後の基板表面のパーティクル除去率、とりわけ粒径200nm以上の比較的大きなパーティクルの除去率が低下する恐れがある。なお、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限を4.0MHz以下とすると比較的大きなパーティクルの除去率をより向上させることができるため好ましく、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限を3.5MHz以下とすると最適である。 In addition, by applying a cleaning method that applies cleaning water to which ultrasonic waves are applied to clean the surface of the substrate, even if the cleaning water is applied with ultrasonic waves having a frequency higher than 1.5 MHz, the substrate Particles existing on the main surface can be surely eliminated. In the present invention, the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is desirably 5.0 MHz or less. If the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is higher than 5.0 MHz, the particle removal rate on the substrate surface after cleaning, particularly the removal rate of relatively large particles having a particle size of 200 nm or more may be lowered. Note that it is preferable to set the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 4.0 MHz or less because the removal rate of relatively large particles can be further improved. The upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is preferably 3 It is optimal when the frequency is 5 MHz or less.
近年における電子デバイスの高密度化、高精度化に伴い、転写用マスクの微細パターン化が進み、マスクブランク用基板の表面平滑性や表面欠陥に対する要求は年々厳しくなる状況にあり、欠陥検査装置の検査精度も向上してきており、従来の検査装置では確認できないようなサイズの小さな表面欠陥(例えば、粒径が60nm相当)も検出されるようになり、このような微小の表面欠陥も許容されなくなってきている。 With the recent trend toward higher density and higher precision of electronic devices, transfer masks have become more finely patterned, and the requirements for surface smoothness and surface defects of mask blank substrates are becoming stricter year by year. Inspection accuracy has also improved, and surface defects with a small size (for example, a particle size equivalent to 60 nm) that cannot be confirmed by conventional inspection apparatuses are detected, and such minute surface defects are not allowed. It is coming.
本発明によると、洗浄後の前記基板表面における、粒径60nm相当以上のパーティクルの洗浄前に対する除去率が95%以上という高い除去率が得られる。ここで、上記パーティクルの除去率とは、以下の関係式によって算出される値である。
除去率(%)=[(洗浄前のパーティクル数−洗浄後のパーティクル数)/洗浄前のパーティクル数]×100
According to the present invention, it is possible to obtain a high removal rate of 95% or more with respect to the surface of the substrate after cleaning with respect to particles having a particle size of 60 nm or more before cleaning. Here, the particle removal rate is a value calculated by the following relational expression.
Removal rate (%) = [(number of particles before cleaning−number of particles after cleaning) / number of particles before cleaning] × 100
具体的には、微粒子塗布装置を用いて、基板上に複数の粒径(既知)を含む粒子を塗布する。例えば、60nm以上の複数の粒径を含むポリスチレンラテックス(PSL)粒子(PSL粒子は、その粒子同士が1mm以内で近接し合う確率は1%以下となるような特性を有している。)を基板上に所定の塗布密度で塗布する。そして、洗浄前のパーティクル数を60nm感度等の欠陥検査装置を用いて検出する。なお、ここでいう60nm感度の欠陥検査装置とは、基板上に粒子径60nmのPSL粒子をばらまいた試験体に対する欠陥検査を行っても、そのPSL粒子を検出できる欠陥検査装置のことをいう。基板洗浄後、同様に上記欠陥検査装置を用いてパーティクル数を検出する。それらの結果から、上記関係式によって、洗浄によるパーティクルの除去率が算出される。 Specifically, particles containing a plurality of particle sizes (known) are applied on a substrate using a fine particle coating apparatus. For example, polystyrene latex (PSL) particles having a plurality of particle diameters of 60 nm or more (PSL particles have a characteristic that the probability that the particles are close to each other within 1 mm is 1% or less). It applies | coats with a predetermined | prescribed application density on a board | substrate. Then, the number of particles before cleaning is detected using a defect inspection apparatus such as a 60 nm sensitivity. The defect inspection apparatus having a sensitivity of 60 nm here refers to a defect inspection apparatus that can detect PSL particles even when a defect inspection is performed on a test body in which PSL particles having a particle diameter of 60 nm are dispersed on a substrate. After cleaning the substrate, the number of particles is similarly detected using the defect inspection apparatus. From these results, the removal rate of particles by cleaning is calculated by the above relational expression.
なお、以上のような複数の粒径を含むパーティクル全体の除去率ではなく、粒径ごとのパーティクルの除去率を求める場合には、粒径微粒子塗布装置を用いて、同一基板上に複数の粒径(既知)の粒子のみを塗布する。例えば、粒径60nm、90nm、120nm、150nm、200nmのPSL粒子を同一基板上にそれぞれの領域を分けて所定の塗布密度で塗布する。そして、洗浄前の各粒径ごとのパーティクル数を60nm感度等の欠陥検査装置を用いて検出する。基板洗浄後、同様に上記欠陥検査装置を用いて各粒径ごとのパーティクル数を検出する。それらの結果から、上記関係式によって、洗浄による各粒径ごとのパーティクルの除去率が算出される。本発明によれば、粒径60nm相当以上のパーティクルにつき、いずれの粒径についてもパーティクル除去率95%以上が得られる。 In addition, when obtaining the removal rate of particles for each particle size rather than the removal rate of the entire particle including a plurality of particle sizes as described above, a plurality of particles are formed on the same substrate using a particle size fine particle coating apparatus. Apply only particles of known diameter. For example, PSL particles having a particle size of 60 nm, 90 nm, 120 nm, 150 nm, and 200 nm are coated on the same substrate with a predetermined coating density by dividing each region. Then, the number of particles for each particle diameter before cleaning is detected using a defect inspection apparatus such as a 60 nm sensitivity. After the substrate cleaning, the number of particles for each particle diameter is similarly detected using the defect inspection apparatus. From these results, the particle removal rate for each particle diameter by the cleaning is calculated by the above relational expression. According to the present invention, a particle removal rate of 95% or more can be obtained for any particle diameter of particles having a particle diameter of 60 nm or more.
図1は、本発明における洗浄工程において使用される洗浄装置の一例を示す構成図である。
図1に示す洗浄装置10は、枚葉式洗浄装置であり、基板1を保持するスピンチャック11と、アーム15の先端に備えられた超音波洗浄ノズル14とを有して構成されている。スピンチャック11は、電動モータ12により回転可能に設けられている。また、超音波洗浄ノズル14は、洗浄水供給装置16から供給される洗浄水に超音波を印加させ、この超音波を印加された洗浄水を上方から基板1の表面に直接当てて供給する。洗浄時には、基板1を所定の回転数で回転させながら、超音波洗浄ノズル14は、アーム15により基板1の中央から端面までの間で移動(スイング)するように構成されている。また、スピンチャック11の周囲は洗浄カップ13にて覆われており、洗浄水の飛散を防止している。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a cleaning apparatus used in the cleaning process of the present invention.
A
この場合の洗浄水としては、純水を用いるのが好適である。従来の硫酸過水やアンモニア過水などの酸やアルカリ性の洗浄液を用いると、研磨によって得られたガラス基板表面の平滑性や平坦度を劣化させることがある。なお、洗浄水には、水素ガス溶解水、O2ガス溶解水、O3ガス溶解水、希ガス溶解水、N2ガス溶解水等を適用してもよい。 In this case, it is preferable to use pure water as the cleaning water. If an acid or alkaline cleaning liquid such as conventional sulfuric acid perwater or ammonia perwater is used, the smoothness and flatness of the glass substrate surface obtained by polishing may be deteriorated. Note that hydrogen gas-dissolved water, O 2 gas-dissolved water, O 3 gas-dissolved water, rare gas-dissolved water, N 2 gas-dissolved water, or the like may be applied to the cleaning water.
上記洗浄装置を用いる場合、洗浄時の基板の回転数や超音波洗浄ノズルの移動速度については、基板全体が均一に洗浄されるように、適宜設定されることが望ましい。また、基板表面に当てる洗浄水の流量は、洗浄時の基板の回転数や超音波洗浄ノズルの移動速度によっても多少異なるが、概ね1.0〜5.0リットル/分程度が好ましく、特に1.0〜3.0リットル/分程度とするのが好適である。
また、上記洗浄装置における超音波洗浄ノズル14の先端部の形状に関しては、例えば円形状のものでも、矩形状(スリット状など)のものでも任意に用いることができる。
In the case of using the above-described cleaning apparatus, it is desirable that the number of rotations of the substrate during cleaning and the moving speed of the ultrasonic cleaning nozzle are appropriately set so that the entire substrate is cleaned uniformly. The flow rate of the cleaning water applied to the substrate surface is slightly different depending on the number of rotations of the substrate at the time of cleaning and the moving speed of the ultrasonic cleaning nozzle, but is preferably about 1.0 to 5.0 liters / minute. It is preferable to set it to about 0.0 to 3.0 liters / minute.
In addition, regarding the shape of the tip of the
以上のように、本発明のマスクブランク用基板の製造方法によれば、マスクブランク用基板の洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を基板の表面に当てて洗浄することにより、ガラス基板内部に潜傷が発生する恐れがなく、しかも基板主表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。
また、本発明により得られるマスクブランク用基板を用いてマスクブランクおよび転写用マスクを作製することにより、マスク作製段階やマスク洗浄段階で基板内部の潜傷に起因する凹欠陥が発生する恐れがなく、転写用マスクの透過率異常や位相異常が生じるのを防止することができる。
As described above, according to the mask blank substrate manufacturing method of the present invention, when the mask blank substrate is cleaned, the frequency is 1.5 MHz even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied. By washing the surface of the substrate with cleaning water to which higher ultrasonic waves are applied, there is no possibility of latent scratches inside the glass substrate, and particles on the main surface of the substrate are surely eliminated. Can do.
In addition, by producing a mask blank and a transfer mask using the mask blank substrate obtained by the present invention, there is no possibility of generating a concave defect due to a latent scratch inside the substrate at the mask preparation stage or the mask cleaning stage. Thus, it is possible to prevent the transmission mask and the phase abnormality from occurring.
以上は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法について説明したが、マスクブランクの製造段階で行う洗浄に関しても、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用する場合、超音波が薄膜表面から基板内部に伝わることで潜傷が発生することが判明しており、これを抑制する必要がある。マスクブランクの製造時の洗浄工程において基板内部に潜傷が発生すると、このマスクブランクを用いて転写用マスクを作製する際、基板内部の潜傷に起因する凹欠陥が発生する恐れがある。 The above is a description of the method for manufacturing a mask blank substrate according to the present invention. However, in the cleaning performed in the mask blank manufacturing stage, when applying a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied, the ultrasonic wave is a thin film. It has been found that latent scratches are generated by being transmitted from the surface to the inside of the substrate, and it is necessary to suppress this. If latent scratches are generated inside the substrate in the cleaning process at the time of manufacturing the mask blank, when a transfer mask is manufactured using the mask blank, there is a possibility that a concave defect due to the latent scratches inside the substrate may occur.
本発明は、マスクブランクの製造方法についても提供するものであり、マスクブランクの製造時の洗浄工程において基板内部に潜傷が発生するのを抑制する。すなわち、本発明は、上記構成6の発明にあるように、ガラス材料からなる基板の表面に転写パターンを形成するための薄膜を形成する成膜工程と、前記薄膜の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて薄膜の表面を洗浄する洗浄工程と、を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for manufacturing a mask blank, and suppresses occurrence of latent scratches in the substrate in a cleaning process during the manufacture of the mask blank. That is, the present invention has a film forming process for forming a thin film for forming a transfer pattern on the surface of a substrate made of a glass material, and a frequency is increased toward the surface of the thin film, as in the invention of configuration 6 above. And a cleaning step of cleaning the surface of the thin film by applying cleaning water to which ultrasonic waves higher than 1.5 MHz are applied.
上記成膜工程では、上記マスクブランク用ガラス基板の表面に転写パターンを形成するための薄膜が形成される。本発明が好適に適用されるマスクブランクは、透光性基板(ガラス基板)上に転写パターンが形成された転写用マスクを作製するためのバイナリマスクブランクまたは位相シフトマスクブランクである。よって、転写パターンを形成するための薄膜は、遷移金属などの金属を含む材料からなる薄膜であり、単一層の場合も積層の場合も含まれる。詳しくは後述するが、例えばクロム、タンタル、タングステンなどの遷移金属単体又はその化合物を含む材料からなる遮光膜や、遮光膜等の上に設けられるエッチングマスク膜などが挙げられる。また、遷移金属シリサイド(特にモリブデンシリサイド)の化合物を含む材料からなる光半透過膜や遮光膜なども挙げられる。 In the film forming step, a thin film for forming a transfer pattern is formed on the surface of the mask blank glass substrate. The mask blank to which the present invention is suitably applied is a binary mask blank or a phase shift mask blank for producing a transfer mask in which a transfer pattern is formed on a translucent substrate (glass substrate). Therefore, the thin film for forming the transfer pattern is a thin film made of a material containing a metal such as a transition metal, and includes a single layer and a stacked layer. As will be described in detail later, for example, a light shielding film made of a material containing a transition metal alone or a compound thereof such as chromium, tantalum, or tungsten, an etching mask film provided on the light shielding film, or the like can be given. Further, a light semi-transmissive film and a light shielding film made of a material containing a compound of transition metal silicide (especially molybdenum silicide) are also included.
ガラス基板上に上記薄膜を成膜する方法としては、例えばスパッタ成膜法が好ましく挙げられるが、本発明はスパッタ成膜法に限定する必要はない。 As a method for forming the thin film on the glass substrate, for example, a sputtering film forming method is preferably exemplified, but the present invention is not limited to the sputtering film forming method.
本発明においては、上記成膜工程の後、前記薄膜の表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて薄膜の表面を洗浄する洗浄工程を実施する。 In the present invention, after the film forming step, a cleaning step is performed for cleaning the surface of the thin film by applying cleaning water to which an ultrasonic wave having a frequency higher than 1.5 MHz is applied toward the surface of the thin film. .
マスクブランクの洗浄時に、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水をマスクブランク表面、つまり転写パターン形成用薄膜の表面に当てて洗浄することにより、マスクブランクの洗浄時においてもガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制でき、しかも転写パターン形成用薄膜の表面に存在するパーティクルを確実に排除することができる。従って、本発明により得られるマスクブランクを用いて転写用マスクを作製することにより、潜傷に起因する凹欠陥が発生することを抑制でき、転写用マスクの透過率異常や位相異常が生じるのを防止できる。たとえば、前述のマスクブランク用基板の洗浄工程において潜傷が発生した場合、アルカリ薬液等で潜傷を顕在化させることにより確認することができるため、このような潜傷が発生した基板を予め排除することは可能であるが、マスクブランクの洗浄時、つまりマスクブランク用基板の主表面に転写パターン形成用薄膜を成膜した後に行う洗浄の段階で、特に転写パターン形成用薄膜が形成された側の基板主表面の表層に潜傷が発生した場合には、アルカリ薬液等を接触させて顕在化させることはできないため、潜傷が発生したマスクブランクを検出する方法は皆無であり、マスクブランクの洗浄時に潜傷を発生させない重要性がより高く、本発明のマスクブランクの製造方法による効果は非常に大きい。なお、洗浄水に印加する超音波の周波数を2.0MHz以上とすると確実に潜傷の発生を抑制できるため好ましく、洗浄水に印加する超音波の周波数を2.5MHz以上とすると最適である。 Even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied at the time of cleaning the mask blank, the cleaning water to which ultrasonic waves having a frequency higher than 1.5 MHz are applied is used for the mask blank surface, that is, for transfer pattern formation. By cleaning against the surface of the thin film, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate even when the mask blank is cleaned, and to reliably eliminate particles present on the surface of the transfer pattern forming thin film. Can do. Therefore, by producing a transfer mask using the mask blank obtained by the present invention, it is possible to suppress the occurrence of a concave defect due to a latent scratch, and to cause an abnormality in the transmittance and phase of the transfer mask. Can be prevented. For example, if latent scratches occur in the mask blank substrate cleaning process described above, the latent scratches can be confirmed with an alkaline chemical solution or the like. It is possible to do this, however, when cleaning the mask blank, that is, after the transfer pattern forming thin film is formed on the main surface of the mask blank substrate, particularly on the side where the transfer pattern forming thin film is formed. When there is a latent scratch on the surface of the main surface of the substrate, there is no method for detecting the mask blank in which the latent scratch has occurred because there is no method for detecting the mask blank where the latent scratch has occurred. The importance of not causing latent scratches during cleaning is higher, and the effect of the mask blank manufacturing method of the present invention is very large. Note that it is preferable to set the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 2.0 MHz or higher because it is possible to surely suppress the occurrence of latent scratches, and it is optimal to set the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 2.5 MHz or higher.
また、このようなマスクブランクの洗浄時に、超音波が印加された洗浄水を薄膜の表面に直接当てて洗浄する洗浄方式を適用することにより、高い洗浄効果が得られ、薄膜の表面に存在するパーティクル、特に60nm相当以上の微粒子のパーティクルを確実に排除するのに効果的である。本発明においては、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限は、5.0MHz以下であることが望ましい。洗浄水に印加する超音波の周波数が5.0MHzよりも高いと、洗浄後の薄膜の表面のパーティクル除去率、とりわけ粒径200nm以上の比較的大きなパーティクルの除去率が低下する恐れがある。なお、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限を4.0MHz以下とすると比較的大きなパーティクルの除去率をより向上させることができるため好ましく、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限を3.5MHz以下とすると最適である。 Also, when cleaning such a mask blank, a high cleaning effect is obtained by applying a cleaning method in which cleaning water to which ultrasonic waves are applied is directly applied to the surface of the thin film, and is present on the surface of the thin film. This is effective for reliably eliminating particles, particularly fine particles equivalent to 60 nm or more. In the present invention, the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is desirably 5.0 MHz or less. If the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is higher than 5.0 MHz, the particle removal rate on the surface of the thin film after cleaning, particularly the removal rate of relatively large particles having a particle size of 200 nm or more may be lowered. Note that it is preferable to set the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 4.0 MHz or less because the removal rate of relatively large particles can be further improved. The upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is preferably 3 It is optimal when the frequency is 5 MHz or less.
本発明によると、洗浄後の前記薄膜の表面における、粒径60nm相当以上のパーティクルの洗浄前に対する除去率が95%以上が得られる。なお、ここでのパーティクルの除去率とは、前述のマスクブランク用基板の洗浄後のパーティクルの除去率と同義である。 According to the present invention, a removal rate of 95% or more of particles having a particle diameter of 60 nm or more on the surface of the thin film after cleaning is obtained. Here, the particle removal rate is synonymous with the particle removal rate after the cleaning of the mask blank substrate described above.
また、マスクブランクの洗浄工程においても、前述の図1に示すような洗浄装置を好適に用いることができる。洗浄水としては、純水を用いるのが好適である。そのほか、洗浄水に、水素ガス溶解水、O2ガス溶解水、O3ガス溶解水、希ガス溶解水、N2ガス溶解水等を適用してもよい。
マスクブランクの洗浄工程において上記洗浄装置を用いる場合、洗浄時のマスクブランクの回転数や超音波洗浄ノズルの移動速度については、マスクブランク全体が均一に洗浄されるように、適宜設定されることが望ましい。また、マスクブランク表面に当てる洗浄水の流量は、洗浄時のマスクブランクの回転数や超音波洗浄ノズルの移動速度によっても多少異なるが、概ね1.0〜5.0リットル/分程度が好ましく、特に1.0〜3.0リットル/分程度とするのが好適である。
In the mask blank cleaning process, a cleaning apparatus as shown in FIG. 1 can be preferably used. It is preferable to use pure water as the cleaning water. In addition, hydrogen gas-dissolved water, O 2 gas-dissolved water, O 3 gas-dissolved water, rare gas-dissolved water, N 2 gas-dissolved water, or the like may be applied to the cleaning water.
When using the above-described cleaning apparatus in the mask blank cleaning process, the rotation speed of the mask blank and the moving speed of the ultrasonic cleaning nozzle at the time of cleaning may be appropriately set so that the entire mask blank is cleaned uniformly. desirable. Further, the flow rate of the cleaning water applied to the mask blank surface is slightly different depending on the number of rotations of the mask blank at the time of cleaning and the moving speed of the ultrasonic cleaning nozzle, but is preferably about 1.0 to 5.0 liters / minute, In particular, the rate is preferably about 1.0 to 3.0 liters / minute.
以上説明した本発明のマスクブランク用基板の製造方法および本発明のマスクブランクの製造方法は、とくに微細転写パターンが要求される波長200nm以下の短波長の露光光(ArFエキシマレーザーなど)を露光光源とする露光装置に用いられる転写用マスクの作製に用いるマスクブランク用基板およびマスクブランクの製造に好適である。パターンの微細化の要求は益々高まる一方であり、マスクブランク用基板やマスクブランクにおいても、その表面欠陥に対する要求は極めて厳しくなってきている。たとえば、ガラス基板表面に前述の潜傷が発生し、あるいは異物付着等による凸欠陥が存在するマスクブランクを使用して例えば位相シフトマスクを作製した場合、マスク面のパターン近傍に前述の潜傷が顕在化することに起因した凹欠陥あるいは上記の異物付着に起因する凸欠陥が存在すると、露光光の透過光にはその凹欠陥や凸欠陥に起因する位相角の変化や透過率の低下が起こる。この位相角の変化や透過率の低下は転写されるパターンの位置精度やコントラストを悪化させる原因となる。特にArFエキシマレーザー光(波長193nm)のような短波長の光を露光光として用いる場合、マスク面上の微細な凹欠陥に対して位相角の変化が非常に敏感となるため、転写像への影響が大きくなり、微細な凹欠陥に由来する位相角や透過率の変化は決して無視できない重要な問題である。 The mask blank substrate manufacturing method of the present invention and the mask blank manufacturing method of the present invention described above are particularly adapted to use exposure light (such as ArF excimer laser) having a short wavelength of 200 nm or less where a fine transfer pattern is required. It is suitable for manufacturing a mask blank substrate and a mask blank used for producing a transfer mask used in the exposure apparatus. The demand for pattern miniaturization is increasing more and more, and the demand for surface defects in mask blank substrates and mask blanks has become very severe. For example, when a phase shift mask is produced using a mask blank in which the above-described latent scratch occurs on the surface of the glass substrate or a convex defect due to adhesion of a foreign substance exists, the above-described latent scratch is present in the vicinity of the pattern on the mask surface. If there is a concave defect due to manifestation or a convex defect due to adhesion of the above foreign matter, the transmitted light of the exposure light undergoes a change in phase angle or a decrease in transmittance due to the concave defect or convex defect. . This change in the phase angle and the decrease in the transmittance cause the positional accuracy and contrast of the transferred pattern to deteriorate. In particular, when short-wavelength light such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as exposure light, the change in phase angle becomes very sensitive to fine concave defects on the mask surface. The influence becomes large, and changes in phase angle and transmittance due to fine concave defects are important problems that cannot be ignored.
また、バイナリマスクにおいても、ArFエキシマレーザー光(波長193nm)のような短波長の光を露光光として用いる場合、たとえ微細な表面欠陥が存在しても透過率への影響が大きくなるため重要な問題となる。本発明によれば、潜傷が顕在化することに起因した凹欠陥あるいは異物付着による凸欠陥などの微細な表面欠陥の発生を抑制することができるため、微細転写パターンが要求される波長200nm以下の短波長の露光光を露光光源とする露光装置に用いられる転写用マスクの作製に好適である。 Even in a binary mask, when light having a short wavelength such as ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm) is used as exposure light, even if a minute surface defect is present, the influence on the transmittance becomes large. It becomes a problem. According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of fine surface defects such as concave defects due to the appearance of latent scratches or convex defects due to the adhesion of foreign matter, so that the wavelength required for a fine transfer pattern is 200 nm or less. It is suitable for production of a transfer mask used in an exposure apparatus that uses exposure light having a short wavelength as an exposure light source.
FPD(FlatPanel Display)等の製造に用いられる多階調マスクは、ガラス基板上に、露光光を遮光する遮光部、露光光を所定の透過率で透過させる半透光部、露光光を高い透過率で透過する透光部の少なくとも3つの透過率の異なる領域が混在した構成となっている。近年では、透過率の異なる2種類以上の半透光部を備えた多階調マスクも使用されてきている。このため、露光光の透過率制御は非常に重要であり、ガラス基板表面に前述の潜傷が存在し、それに起因して凹欠陥が発生することや、異物付着に起因する凸欠陥が存在することは避けるべき問題である。本発明によれば、潜傷が顕在化することに起因した凹欠陥あるいは異物付着による凸欠陥などの微細な表面欠陥の発生を抑制することができるため、多階調マスクの作製に好適である。 Multi-tone masks used in the manufacture of FPD (Flat Panel Display) and the like are light-shielding portions that shield exposure light on a glass substrate, semi-transparent portions that transmit exposure light at a predetermined transmittance, and high transmission of exposure light. At least three regions having different transmittances of the translucent part that transmits at a rate are mixed. In recent years, multi-tone masks having two or more types of semi-transparent portions having different transmittances have been used. For this reason, it is very important to control the transmittance of exposure light, and the above-described latent scratches are present on the surface of the glass substrate, resulting in the formation of concave defects and the presence of convex defects due to foreign matter adhesion. That is a problem to avoid. According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of fine surface defects such as concave defects due to the appearance of latent scratches or convex defects due to adhesion of foreign matter, which is suitable for the production of a multi-tone mask. .
例えば、以下のようなマスクブランクおよびその製造に用いるマスクブランク用基板に好適である。
(1)前記薄膜が遷移金属を含む材料からなる遮光膜であるバイナリマスクブランク
かかるバイナリマスクブランクは、透光性基板上に遮光膜を有する形態のものであり、この遮光膜は、クロム、タンタル、ルテニウム、タングステン、チタン、ハフニウム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ロジウム等の遷移金属単体あるいはその化合物を含む材料からなる。例えば、クロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素から選ばれる1種以上の元素を添加したクロム化合物で構成した遮光膜が挙げられる。また、例えば、タンタルに、酸素、窒素、ホウ素などの元素から選ばれる1種以上の元素を添加したタンタル化合物で構成した遮光膜が挙げられる。
かかるバイナリマスクブランクは、遮光膜を、遮光層と表面反射防止層の2層構造や、さらに遮光層と基板との間に裏面反射防止層を加えた3層構造としたものなどがある。
また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
For example, it is suitable for the following mask blanks and mask blank substrates used for the production thereof.
(1) A binary mask blank in which the thin film is a light-shielding film made of a material containing a transition metal. The binary mask blank has a light-shielding film on a light-transmitting substrate. , Ruthenium, tungsten, titanium, hafnium, molybdenum, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, rhodium, or other transition metal, or a material containing a compound thereof. For example, a light-shielding film composed of chromium or a chromium compound in which one or more elements selected from elements such as oxygen, nitrogen, and carbon are added to chromium. Further, for example, a light shielding film composed of a tantalum compound in which one or more elements selected from elements such as oxygen, nitrogen, and boron are added to tantalum.
Such binary mask blanks include a light shielding film having a two-layer structure of a light shielding layer and a front surface antireflection layer, or a three-layer structure in which a back surface antireflection layer is added between the light shielding layer and the substrate.
Moreover, it is good also as a composition gradient film | membrane from which the composition in the film thickness direction of a light shielding film differs continuously or in steps.
(2)前記薄膜が、前記の遷移金属及びケイ素(遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む)の化合物を含む材料からなる光半透過膜である位相シフトマスクブランク
かかる位相シフトマスクブランクとしては、透光性基板(ガラス基板)上に光半透過膜を有する形態のものであって、該光半透過膜をパターニングしてシフタ部を設けるタイプであるハーフトーン型位相シフトマスクが作製される。かかる位相シフトマスクにおいては、光半透過膜を透過した光に基づき転写領域に形成される光半透過膜パターンによる被転写基板のパターン不良を防止するために、透光性基板上に光半透過膜とその上の遮光膜(遮光帯)とを有する形態とするものが挙げられる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクのほかに、透光性基板をエッチング等により掘り込んでシフタ部を設ける基板掘り込みタイプであるレベンソン型位相シフトマスク用やエンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクが挙げられる。
(2) A phase shift mask blank in which the thin film is a light semi-transmissive film made of a material containing a compound of the transition metal and silicon (including transition metal silicide, particularly molybdenum silicide). A halftone phase shift mask having a light semi-transmissive film on a light substrate (glass substrate) and having a shifter portion by patterning the light semi-transmissive film is produced. In such a phase shift mask, in order to prevent a pattern defect of the transferred substrate due to the light semi-transmissive film pattern formed in the transfer region based on the light transmitted through the light semi-transmissive film, the light semi-transmissive is formed on the light-transmissive substrate. The thing which has a form which has a film | membrane and the light shielding film (light shielding zone) on it is mentioned. In addition to halftone phase shift mask blanks, mask blanks for Levenson type phase shift masks and enhancer type phase shift masks, which are substrate digging types in which a translucent substrate is dug by etching or the like to provide a shifter portion. Is mentioned.
前記ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光(例えば、露光波長に対して1%〜30%)を透過させるものであって、所定の位相差(例えば180度)を有するものであり、この光半透過膜をパターニングした光半透過部と、光半透過膜が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによって、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。 The light-semitransmissive film of the halftone phase shift mask blank transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure (for example, 1% to 30% with respect to the exposure wavelength). A light semi-transmission part having a phase difference (for example, 180 degrees), and a light semi-transmission part obtained by patterning the light semi-transmission film, and a light transmission that transmits light having an intensity that contributes substantially to exposure without the light semi-transmission film being formed. The light semi-transmission part and the light transmission part by causing the phase of the light to be substantially inverted with respect to the phase of the light transmitted through the light transmission part. The light passing through the vicinity of the boundary and entering the other region by the diffraction phenomenon cancels each other, and the light intensity at the boundary is made almost zero to improve the contrast of the boundary, that is, the resolution.
この光半透過膜は、例えば遷移金属及びケイ素(遷移金属シリサイドを含む)の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び/又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。
また、光半透過膜上に遮光膜を有する形態の場合、上記光半透過膜の材料が遷移金属及びケイ素を含むので、遮光膜の材料としては、光半透過膜に対してエッチング選択性を有する(エッチング耐性を有する)特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物で構成することが好ましい。
This light semi-transmissive film is made of a material containing a compound of, for example, a transition metal and silicon (including a transition metal silicide), and includes a material mainly composed of these transition metal and silicon, and oxygen and / or nitrogen. . As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium, or the like is applicable.
In the case of having a light-shielding film on the light semi-transmissive film, the material of the light semi-transmissive film contains a transition metal and silicon. It is preferable to have chromium (having etching resistance), particularly chromium, or a chromium compound in which elements such as oxygen, nitrogen, and carbon are added to chromium.
レベンソン型位相シフトマスクは、バイナリマスクブランクと同様の構成のマスクブランクから作製されるため、パターン形成用薄膜の構成については、バイナリマスクブランクの遮光膜と同様である。エンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクの光半透過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光(例えば、露光波長に対して1%〜30%)を透過させるものではあるが、透過する露光光に生じさせる位相差が小さい膜(例えば、位相差が30度以下。好ましくは0度。)であり、この点が、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜とは異なる。この光半透過膜の材料は、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素を含むが、各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率と所定の小さな位相差となるように調整される。 Since the Levenson type phase shift mask is manufactured from a mask blank having the same configuration as the binary mask blank, the configuration of the pattern forming thin film is the same as that of the light shielding film of the binary mask blank. The light semi-transmissive film of the mask blank for the enhancer-type phase shift mask transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure (for example, 1% to 30% with respect to the exposure wavelength). This is a film having a small phase difference generated in the exposure light (for example, a phase difference of 30 degrees or less, preferably 0 degrees), and this is different from the light semi-transmissive film of the halftone phase shift mask blank. The material of this light semi-transmissive film includes the same elements as the light semi-transmissive film of the halftone type phase shift mask blank, but the composition ratio and film thickness of each element have a predetermined transmittance and predetermined ratio to the exposure light. The phase difference is adjusted to be small.
(3)前記薄膜が、遷移金属、遷移金属及びケイ素(遷移金属シリサイド、特にモリブデンシリサイドを含む)の化合物を含む材料からなる遮光膜であるバイナリマスクブランク
この遮光膜は、遷移金属及びケイ素の化合物を含む材料からなり、これらの遷移金属及びケイ素と、酸素及び/又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。また、遮光膜は、遷移金属と、酸素、窒素及び/又はホウ素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ニオブ、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、クロム等が適用可能である。
特に、遮光膜をモリブデンシリサイドの化合物で形成する場合であって、遮光層(MoSi等)と表面反射防止層(MoSiON等)の2層構造や、さらに遮光層と基板との間に裏面反射防止層(MoSiON等)を加えた3層構造がある。
また、遮光膜の膜厚方向における組成が連続的又は段階的に異なる組成傾斜膜としてもよい。
(3) Binary mask blank in which the thin film is a light shielding film made of a material containing a compound of transition metal, transition metal and silicon (including transition metal silicide, particularly molybdenum silicide). This light shielding film is a compound of transition metal and silicon And a material mainly composed of these transition metals and silicon and oxygen and / or nitrogen. Examples of the light shielding film include a material mainly composed of a transition metal and oxygen, nitrogen, and / or boron. As the transition metal, molybdenum, tantalum, tungsten, titanium, hafnium, nickel, vanadium, zirconium, niobium, palladium, ruthenium, rhodium, chromium, or the like is applicable.
In particular, when the light shielding film is formed of a molybdenum silicide compound, it has a two-layer structure of a light shielding layer (MoSi, etc.) and a surface antireflection layer (MoSiON, etc.), and the back surface antireflection between the light shielding layer and the substrate. There is a three-layer structure to which layers (MoSiON etc.) are added.
Moreover, it is good also as a composition gradient film | membrane from which the composition in the film thickness direction of a light shielding film differs continuously or in steps.
また、レジスト膜の膜厚を薄膜化して微細パターンを形成するために、遮光膜上にエッチングマスク膜を有する構成としてもよい。このエッチングマスク膜は、遷移金属シリサイドを含む遮光膜のエッチングに対してエッチング選択性を有する(エッチング耐性を有する)特にクロムや、クロムに酸素、窒素、炭素などの元素を添加したクロム化合物からなる材料で構成することが好ましい。このとき、エッチングマスク膜に反射防止機能を持たせることにより、遮光膜上にエッチングマスク膜を残した状態で転写用マスクを作製してもよい。 In order to form a fine pattern by reducing the thickness of the resist film, an etching mask film may be provided over the light shielding film. This etching mask film has etching selectivity (etching resistance) with respect to etching of the light-shielding film containing transition metal silicide, and in particular, chromium, or a chromium compound in which elements such as oxygen, nitrogen, and carbon are added to chromium. It is preferable to use a material. At this time, by providing the etching mask film with an antireflection function, the transfer mask may be manufactured with the etching mask film remaining on the light shielding film.
(4)前記薄膜が、1以上の半透過膜と遮光膜との積層構造である多階調マスクブランク。
半透過膜の材料については、前記のハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜と同様の元素のほか、クロム、タンタル、チタン、アルミニウムなどの金属単体や合金あるいはそれらの化合物を含む材料も含まれる。各元素の組成比や膜厚は、露光光に対して所定の透過率となるように調整される。遮光膜の材料についても、前記のバイナリマスクブランクの遮光膜が適用可能であるが、半透過膜との積層構造で、所定の遮光性能(光学濃度)となるように、遮光膜材料の組成や膜厚は調整される。
(4) A multi-tone mask blank in which the thin film has a laminated structure of one or more semi-transmissive films and a light shielding film.
As for the material of the semi-transmissive film, in addition to the same elements as the light semi-transmissive film of the halftone phase shift mask blank described above, there are also materials containing simple metals such as chromium, tantalum, titanium, aluminum, alloys, or compounds thereof. included. The composition ratio and film thickness of each element are adjusted so as to have a predetermined transmittance with respect to the exposure light. As the light shielding film material, the light shielding film of the binary mask blank can be applied. However, the composition of the light shielding film material and the light shielding film material can have a predetermined light shielding performance (optical density) in a laminated structure with the semi-transmissive film. The film thickness is adjusted.
また、上記(1)〜(4)において、透光性基板と遮光膜との間、又は光半透過膜と遮光膜との間に、遮光膜や光半透過膜に対してエッチング耐性を有するエッチングストッパー膜を設けてもよい。エッチングストッパー膜は、エッチングストッパー膜をエッチングするときにエッチングマスク膜を同時に剥離することができる材料としてもよい。 Moreover, in said (1)-(4), it has etching tolerance with respect to a light shielding film or a light semi-transmissive film between a translucent board | substrate and a light shielding film, or between a light semi-transmissive film and a light shielding film. An etching stopper film may be provided. The etching stopper film may be a material that can peel off the etching mask film at the same time when the etching stopper film is etched.
また、本発明は、転写用マスクの洗浄方法についても提供する。
すなわち、本発明は、上記構成11の発明にあるように、転写パターンが形成された転写用マスクの表面に向かって、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を当てて転写用マスク表面を洗浄することを特徴とする転写用マスクの洗浄方法を提供する。
上記転写用マスクは、マスクブランク用基板の表面に転写パターン形成用薄膜を形成したマスクブランクを用いて、フォトリソグラフィー法により、上記薄膜をパターニングして所定の転写パターンを形成することによって作製される。
The present invention also provides a method for cleaning a transfer mask.
That is, according to the present invention, as in the invention of
The transfer mask is produced by patterning the thin film by a photolithography method to form a predetermined transfer pattern using a mask blank in which a transfer pattern forming thin film is formed on the surface of a mask blank substrate. .
本発明の転写用マスクの洗浄方法によれば、転写用マスクの作製時の洗浄工程等において、超音波を印加した洗浄水を用いた洗浄方法を適用した場合でも、周波数が1.5MHzよりも高い超音波が印加された洗浄水を転写用マスクの表面に当てて洗浄することにより、転写パターンの無い透光部や、転写パターンを含む近傍の基板表面に潜傷が発生するのを抑制でき、しかもマスク表面に存在するパーティクルを確実に排除できる。ゆえに、転写用マスクを継続使用するための定期的に行われる洗浄(特にアルカリ洗浄等)を繰り返し行っても、潜傷に起因する凹欠陥が発生する恐れがなく、転写用マスクの透過率異常や位相異常が生じるのを防止でき、また凹欠陥に起因する転写パターンの膜剥がれ(脱落)も防止でき、転写用マスクを安全に継続使用することができる。なお、洗浄水に印加する超音波の周波数を2.0MHz以上とすると確実に潜傷の発生を抑制できるため好ましく、洗浄水に印加する超音波の周波数を2.5MHz以上とすると最適である。 According to the transfer mask cleaning method of the present invention, the frequency is higher than 1.5 MHz even when a cleaning method using cleaning water to which ultrasonic waves are applied is applied in a cleaning process or the like when manufacturing the transfer mask. By washing the surface of the transfer mask with cleaning water to which high ultrasonic waves are applied, it is possible to suppress the occurrence of latent scratches on the translucent part without the transfer pattern and the nearby substrate surface including the transfer pattern. In addition, particles present on the mask surface can be surely eliminated. Therefore, even if periodic cleaning (especially alkali cleaning) for repeated use of the transfer mask is repeated, there is no possibility of forming a concave defect due to latent scratches, and the transfer mask has an abnormal transmittance. And phase abnormalities can be prevented, and film transfer (dropping) of the transfer pattern due to concave defects can be prevented, and the transfer mask can be used safely and continuously. Note that it is preferable to set the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 2.0 MHz or higher because it is possible to surely suppress the occurrence of latent scratches, and it is optimal to set the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 2.5 MHz or higher.
また、本発明の転写マスクの洗浄方法においても、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限は、5.0MHz以下であることが望ましい。洗浄水に印加する超音波の周波数が5.0MHzよりも高いと、洗浄後のマスク表面のパーティクル除去率が低下する場合がある。なお、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限を4.0MHz以下とすると比較的大きなパーティクルの除去率をより向上させることができるため好ましく、洗浄水に印加する超音波の周波数の上限を3.5MHz以下とすると最適である。 In the transfer mask cleaning method of the present invention, the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is preferably 5.0 MHz or less. If the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is higher than 5.0 MHz, the particle removal rate on the mask surface after cleaning may decrease. Note that it is preferable to set the upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water to 4.0 MHz or less because the removal rate of relatively large particles can be further improved. The upper limit of the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is preferably 3 It is optimal when the frequency is 5 MHz or less.
以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。
(実施例1−1)
使用する基板は、合成石英ガラス基板(大きさ152.4mm×152.4mm、厚さ6.35mm)である。この合成石英ガラス基板の端面を面取加工、及び研削加工し、更に酸化セリウム砥粒を含む研磨液で粗研磨処理および精密研磨を終えたガラス基板を両面研磨装置のキャリアにセットし、以下の条件で研磨加工(超精密研磨)を行った。
研磨パッド:軟質ポリシャ(スウェードタイプ)
研磨液:コロイダルシリカ砥粒(平均粒径100nm)+水
加工圧力:50〜100g/cm2
加工時間:60分
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(Example 1-1)
The substrate to be used is a synthetic quartz glass substrate (size: 152.4 mm × 152.4 mm, thickness: 6.35 mm). The end surface of this synthetic quartz glass substrate is chamfered and ground, and the glass substrate that has been subjected to rough polishing and precision polishing with a polishing liquid containing cerium oxide abrasive grains is set on a carrier of a double-side polishing apparatus, and the following: Polishing processing (ultra-precision polishing) was performed under the conditions.
Polishing pad: Soft polisher (suede type)
Polishing liquid: colloidal silica abrasive grains (average particle diameter 100 nm) + water Processing pressure: 50 to 100 g / cm 2
Processing time: 60 minutes
超精密研磨終了後、ガラス基板をフッ酸中に浸漬させてコロイダルシリカ砥粒を除去する洗浄を行った。次に、ガラス基板の主表面および端面に対してスクラブ洗浄を、純水によるスピン洗浄、およびスピン乾燥を行った。スピン乾燥後、ガラス基板の主表面をレーザー干渉コンフォーカル光学系による60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。次に、欠陥検査を行ったガラス基板の中から、凹状欠陥が検出されず、かつ60nm相当の凸状欠陥の検出数が一桁レベルのものを10枚選定した。以下、この選定したガラス基板を用いて、各実施例の洗浄条件に対する洗浄能力の評価を行った。 After completion of ultra-precision polishing, cleaning was performed by immersing the glass substrate in hydrofluoric acid to remove the colloidal silica abrasive grains. Next, scrub cleaning, spin cleaning with pure water, and spin drying were performed on the main surface and end surface of the glass substrate. After spin drying, the main surface of the glass substrate is subjected to defect inspection for convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more by using a 60 nm sensitivity defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation) using a laser interference confocal optical system. went. Next, from the glass substrates subjected to the defect inspection, ten sheets having no concave defects detected and the number of detected convex defects equivalent to 60 nm were selected by one digit. Hereinafter, the cleaning ability with respect to the cleaning conditions of each Example was evaluated using the selected glass substrate.
前記の選定したガラス基板の主表面に対して、疑似異物として粒径60nmのPSL粒子を散布した。次に、60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)で60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。その結果、凹状欠陥は検出されなかったが、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、3430個検出された。 PSL particles having a particle size of 60 nm were sprinkled as a pseudo foreign material on the main surface of the selected glass substrate. Next, defect inspection was performed on convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more with a defect inspection apparatus having a sensitivity of 60 nm (Lasertec M6640). As a result, no concave defects were detected, but 3430 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected.
続いて、図1に示す洗浄装置を用いて超音波洗浄を行った。洗浄水として純水を使用し、周波数が1.6MHzの超音波を印加した。また、超音波洗浄ノズルから基板の表面(主表面)に向かって流下する超音波が印加された洗浄水の流量は1.5リットル/分に調節した。なお、洗浄中の基板回転数、および洗浄ノズルの移動速度は適宜設定した。 Subsequently, ultrasonic cleaning was performed using the cleaning apparatus shown in FIG. Pure water was used as the washing water, and an ultrasonic wave having a frequency of 1.6 MHz was applied. In addition, the flow rate of the cleaning water to which ultrasonic waves flowing down from the ultrasonic cleaning nozzle toward the surface (main surface) of the substrate was adjusted to 1.5 liters / minute. The number of substrate rotations during cleaning and the moving speed of the cleaning nozzle were set as appropriate.
以上の条件で5分間の基板洗浄を行った。洗浄後のガラス基板の主表面を上記60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。その結果、凹状欠陥は検出されなかったが、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、69個検出された。
同様にして、全部で10枚のガラス基板に対して、疑似異物の散布、洗浄および欠陥検査を行った。
The substrate was cleaned for 5 minutes under the above conditions. The main surface of the glass substrate after the cleaning was subjected to defect inspection for convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more using the above-described defect inspection apparatus having a sensitivity of 60 nm (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result, no concave defects were detected, but 69 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected.
Similarly, sprinkling of foreign substances, cleaning, and defect inspection were performed on a total of ten glass substrates.
以上の洗浄を終えた10枚のガラス基板について、前述の関係式に基づき、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出した結果、10枚のガラス基板の平均で98.0%と高いパーティクル除去率であり、高い洗浄効果が得られることが分かった。
また、上記の洗浄を終えた10枚のガラス基板をアルカリ薬液中に20分間浸漬、洗浄した後、再度、ガラス基板の主表面を上記60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、欠陥検査を行った結果、10枚のいずれの基板についても凹状欠陥は検出されなかった。従って、上記の本発明による超音波洗浄を行っても、ガラス基板内部に潜傷が発生していないことが確認できた。
As a result of calculating the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the surface of the substrate after the cleaning on the 10 glass substrates after the above cleaning, the average of 98 glass substrates was 98. It was found that the particle removal rate was as high as 0.0%, and a high cleaning effect was obtained.
Further, after 10 glass substrates having been cleaned as described above were immersed and washed in an alkaline chemical solution for 20 minutes, the main surface of the glass substrate was again used for the defect inspection apparatus having the sensitivity of 60 nm (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result of the defect inspection, no concave defect was detected on any of the ten substrates. Therefore, it was confirmed that no latent scratch was generated inside the glass substrate even when the ultrasonic cleaning according to the present invention was performed.
(実施例1−2〜1−7、参考例1)
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、2.0MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(実施例1−2)。
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、2.5MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(実施例1−3)。
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、3.0MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(実施例1−4)。
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、3.5MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(実施例1−5)。
(Examples 1-2 to 1-7, Reference Example 1)
In ultrasonic cleaning, cleaning performance was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 2.0 MHz (Example 1-2).
In ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 2.5 MHz (Example 1-3).
In ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 3.0 MHz (Example 1-4).
In ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 3.5 MHz (Example 1-5).
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、4.0MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(実施例1−6)。
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、5.0MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(実施例1−7)。
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、6.0MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った(参考例1)。
In ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 4.0 MHz (Example 1-6).
In ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 5.0 MHz (Example 1-7).
In the ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 6.0 MHz (Reference Example 1).
実施例1−1と同様に、洗浄前および洗浄後の基板主表面の欠陥検査を行い、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出した。その結果、実施例1−2の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、4080個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、90個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で97.8%と高いパーティクル除去率であり、実施例1−2の場合でも高い洗浄効果が得られることが分かった。 Similarly to Example 1-1, defect inspection was performed on the main surface of the substrate before and after cleaning, and the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated. As a result, in the case of Example 1-2, in the defect inspection on the main surface of the substrate before cleaning, concave defects were not detected, and 4080 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defects were detected, and 90 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. Further, when the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle size of 10 glass substrates was 97.8%, which is a high particle removal rate. However, it was found that a high cleaning effect can be obtained.
実施例1−3の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、2840個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、71個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で97.5%と高いパーティクル除去率であり、実施例1−3の場合でも高い洗浄効果が得られることが分かった。 In the case of Example 1-3, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, no concave defect was detected, and 2840 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defect was detected, and 71 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. Further, when the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle removal rate of 10 glass substrates was 97.5%, which is the case of Example 1-3. However, it was found that a high cleaning effect can be obtained.
実施例1−4の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、2545個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、76個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で97.0%と高いパーティクル除去率であり、実施例1−4の場合でも高い洗浄効果が得られることが分かった。 In the case of Example 1-4, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, no concave defect was detected, and 2545 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defect was detected, and 76 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. Furthermore, when the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle size of 10 glass substrates was 97.0%, which is a high particle removal rate. In the case of Example 1-4 However, it was found that a high cleaning effect can be obtained.
実施例1−5の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、2911個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、99個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で96.6%と高いパーティクル除去率であり、実施例1−5の場合でも高い洗浄効果が得られることが分かった。 In the case of Example 1-5, in the defect inspection on the main surface of the substrate before cleaning, no concave defect was detected, and 2911 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defect was detected, and 99 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. Furthermore, when the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle removal rate of 10 glass substrates was 96.6%, which is the case of Example 1-5. However, it was found that a high cleaning effect can be obtained.
実施例1−6の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、5133個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、185個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で96.4%と高いパーティクル除去率であり、実施例1−6の場合でも高い洗浄効果が得られることが分かった。
実施例1−7の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、3256個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、163個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で95.0%と高いパーティクル除去率であり、実施例1−7の場合でも高い洗浄効果が得られることが分かった。
In the case of Example 1-6, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, no concave defect was detected, and 5133 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defects were detected, and 185 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. Furthermore, when the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle size of 10 glass substrates was 96.4%, which is a high particle removal rate. In the case of Example 1-6 However, it was found that a high cleaning effect can be obtained.
In the case of Example 1-7, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, no concave defect was detected, and 3256 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defects were detected, and 163 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. Furthermore, when the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle removal rate of 10 glass substrates was as high as 95.0%. In the case of Example 1-7 However, it was found that a high cleaning effect can be obtained.
一方、参考例1の場合、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、4874個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、370個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で92.4%と、他の実施例に比べて洗浄効果は若干低下することが分かった。なお、参考例1については、洗浄条件で、粒径200nmのPSL粒子を用いた洗浄性能評価も行ったが、粒径60nmのPSL粒子で行った洗浄性能評価よりも欠陥の検出率が明らかに上昇するという結果が得られた。 On the other hand, in the case of Reference Example 1, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, no concave defect was detected, and 4874 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defects were detected, and 370 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. Further, when the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average of the 10 glass substrates was 92.4%, which was slightly lower than the other examples. I understood that. In Reference Example 1, cleaning performance evaluation using PSL particles having a particle size of 200 nm was also performed under cleaning conditions. However, the defect detection rate was clearer than cleaning performance evaluation performed using PSL particles having a particle size of 60 nm. The result of rising was obtained.
また、実施例1−1と同様に、洗浄を終えたガラス基板をアルカリ薬液中に20分間浸漬、洗浄した後、再度、ガラス基板の主表面の欠陥検査を行った結果、実施例1−1〜1−7、参考例1のいずれの基板についても凹状欠陥は検出されなかった。従って、上記の本発明による超音波洗浄を行った場合に、ガラス基板内部に潜傷が発生していないことが確認できた。 Further, as in Example 1-1, after the cleaned glass substrate was immersed and washed in an alkaline chemical for 20 minutes, the defect inspection of the main surface of the glass substrate was performed again. No concave defects were detected on any of the substrates of ˜1-7 and Reference Example 1. Therefore, it was confirmed that no latent scratch was generated inside the glass substrate when the ultrasonic cleaning according to the present invention was performed.
(実施例2)
実施例1−1と同様に、スピン乾燥後のガラス基板の主表面を60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて検査し、凹状欠陥が検出されず、かつ60nm相当の凸状欠陥の検出数が一桁レベルのものを選定した。選定したガラス基板を用いて、以下のように位相シフトマスクブランクを作製した。
上記ガラス基板上に、まず窒化されたモリブデン及びシリコンからなる光半透過膜を成膜した。
具体的には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)との混合ターゲット(Mo:Si=10mol%:90mol%)を用い、アルゴン(Ar)と窒素(N2)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気(ガス流量比 Ar:N2:He=5:49:46)で、ガス圧0.3Pa、DC電源の電力を3.0kWとして、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、モリブデン、シリコン及び窒素からなるMoSiN膜を69nmの膜厚で形成した。次いで、上記MoSiN膜が形成された基板に対して、加熱炉を用いて、大気中で加熱温度を450℃、加熱時間を1時間として、加熱処理を行った。なお、このMoSiN膜は、ArFエキシマレーザーにおいて、透過率は6.16%、位相差が184.4度となっていた。
(Example 2)
As in Example 1-1, the main surface of the glass substrate after spin drying was inspected using a defect inspection apparatus with a sensitivity of 60 nm (M6640 manufactured by Lasertec Corporation), a concave defect was not detected, and a convex shape equivalent to 60 nm. The number of defects detected was selected by one digit. Using the selected glass substrate, a phase shift mask blank was produced as follows.
First, a light semi-transmissive film made of nitrided molybdenum and silicon was formed on the glass substrate.
Specifically, using a mixed target of molybdenum (Mo) and silicon (Si) (Mo: Si = 10 mol%: 90 mol%), mixing argon (Ar), nitrogen (N 2 ), and helium (He). In a gas atmosphere (gas flow ratio Ar: N 2 : He = 5: 49: 46), a gas pressure of 0.3 Pa, a DC power source power of 3.0 kW, and reactive sputtering (DC sputtering), molybdenum, silicon, and A MoSiN film made of nitrogen was formed to a thickness of 69 nm. Next, the substrate on which the MoSiN film was formed was subjected to heat treatment using a heating furnace in the atmosphere at a heating temperature of 450 ° C. and a heating time of 1 hour. This MoSiN film had an transmittance of 6.16% and a phase difference of 184.4 degrees in an ArF excimer laser.
次に、上記光半透過膜の上に、以下の遮光膜を成膜した。
具体的には、スパッタターゲットにクロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)と二酸化炭素(CO2)と窒素(N2)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気(ガス圧0.2Pa,ガス流量比 Ar:CO2:N2:He=20:35:10:30)とし、DC電源の電力を1.7kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚30nmのCrOCN層を成膜した。続いて、アルゴン(Ar)と窒素(N2)との混合ガス雰囲気(ガス圧0.1Pa,ガス流量比 Ar:N2=25:5)とし、DC電源の電力を1.7kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚4nmのCrN層を成膜した。最後に、アルゴン(Ar)と二酸化炭素(CO2)と窒素(N2)とヘリウム(He)との混合ガス雰囲気(ガス圧0.2Pa,ガス流量比 Ar:CO2:N2:He=20:35:5:30)とし、DC電源の電力を1.7kWとし、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚14nmのCrOCN層を成膜し、合計膜厚48nmの3層積層構造のクロム系遮光膜を形成した。
Next, the following light shielding film was formed on the light semi-transmissive film.
Specifically, a chromium (Cr) target is used as a sputtering target, and a mixed gas atmosphere of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), and helium (He) (gas pressure 0.2 Pa, Gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 : He = 20: 35: 10: 30), the power of the DC power source is 1.7 kW, and a 30 nm thick CrOCN layer is formed by reactive sputtering (DC sputtering). Filmed. Subsequently, a mixed gas atmosphere of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) (gas pressure 0.1 Pa, gas flow ratio Ar: N 2 = 25: 5) was set, and the power of the DC power source was set to 1.7 kW. A 4 nm thick CrN layer was formed by reactive sputtering (DC sputtering). Finally, a mixed gas atmosphere of argon (Ar), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), and helium (He) (gas pressure 0.2 Pa, gas flow ratio Ar: CO 2 : N 2 : He = 20: 35: 5: 30), the power of the DC power source is 1.7 kW, and a CrOCN layer having a film thickness of 14 nm is formed by reactive sputtering (DC sputtering). A chromium-based light shielding film was formed.
この遮光膜は、上記光半透過膜との積層構造で光学濃度(OD)がArFエキシマレーザー露光光の波長193nmにおいて3.0となるように調整されている。また、前記露光光の波長に対する遮光膜の表面反射率は20%であった。 This light-shielding film has a laminated structure with the light semi-transmissive film and is adjusted so that the optical density (OD) is 3.0 at a wavelength of 193 nm of ArF excimer laser exposure light. The surface reflectance of the light shielding film with respect to the wavelength of the exposure light was 20%.
以上のようにして、ガラス基板上に光半透過膜と遮光膜を積層したマスクブランクに対し、マスクブランクの主表面を60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。次に、欠陥検査を行ったガラス基板の中から、凹状欠陥が検出されず、かつ60nm相当の凸状欠陥の検出数が一桁レベルのものを10枚選定した。選定したマスクブランクの主表面に対して、疑似異物として粒径60nmのPSL粒子を散布した。次に、60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)で60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。その結果、凹状欠陥は検出されなかったが、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、3377個検出された。 As described above, with respect to the mask blank in which the light semi-transmissive film and the light-shielding film are laminated on the glass substrate, the main surface of the mask blank is equivalent to 60 nm or more by using a 60 nm sensitivity defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). Defect inspection was conducted for convex defects and concave defects of a size of. Next, from the glass substrates subjected to the defect inspection, ten sheets having no concave defects detected and the number of detected convex defects equivalent to 60 nm were selected by one digit. PSL particles having a particle size of 60 nm were dispersed as pseudo foreign matters on the main surface of the selected mask blank. Next, defect inspection was performed on convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more with a defect inspection apparatus having a sensitivity of 60 nm (Lasertec M6640). As a result, no concave defects were detected, but 3377 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected.
続いて、図1に示す洗浄装置を用いて超音波洗浄を行った。洗浄水として純水を使用し、周波数が1.6MHzの超音波を印加した。また、超音波洗浄ノズルからマスクブランクの薄膜表面に向かって流下する超音波が印加された洗浄水の流量は1.5リットル/分に調節した。なお、洗浄中のマスクブランク回転数、および洗浄ノズルの移動速度は適宜設定した。 Subsequently, ultrasonic cleaning was performed using the cleaning apparatus shown in FIG. Pure water was used as the washing water, and an ultrasonic wave having a frequency of 1.6 MHz was applied. Further, the flow rate of the cleaning water to which the ultrasonic wave flowing down from the ultrasonic cleaning nozzle toward the thin film surface of the mask blank was applied was adjusted to 1.5 liters / minute. The mask blank rotation speed during cleaning and the moving speed of the cleaning nozzle were set as appropriate.
以上の条件で5分間の超音波洗浄を行った。洗浄後のマスクブランクの主表面を上記60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。その結果、凹状欠陥は検出されなかったが、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、74個検出された。
同様にして、全部で10枚のマスクブランクに対して、疑似異物の散布、洗浄および欠陥検査を行った。
The ultrasonic cleaning for 5 minutes was performed on the above conditions. The main surface of the mask blank after cleaning was subjected to defect inspection for convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more using the above-described 60 nm sensitivity defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result, no concave defects were detected, but 74 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected.
Similarly, sprinkling of foreign substances, cleaning, and defect inspection were performed on a total of 10 mask blanks.
実施例1−1と同様に、洗浄を終えた10枚のマスクブランクについて、前述の関係式に基づき、洗浄後のマスクブランク主表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出した結果、97.8%と高いパーティクル除去率が得られ、高い洗浄効果が得られることが分かった。
以上のようにして、ガラス基板上に光半透過膜と遮光膜の積層構造のパターン形成用薄膜を有する位相シフトマスクブランクを作製した。
As in Example 1-1, for the 10 mask blanks that have been cleaned, the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the main surface of the mask blank after cleaning was calculated based on the relational expression described above. It was found that a high particle removal rate of 97.8% was obtained and a high cleaning effect was obtained.
As described above, a phase shift mask blank having a thin film for pattern formation having a laminated structure of a light semitransmissive film and a light shielding film on a glass substrate was produced.
次に、上記の位相シフトマスクブランクを用いて、ハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
まず、上記マスクブランク上に、レジスト膜として、電子線描画用化学増幅型ポジレジスト膜(富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製 PRL009)を形成した。レジスト膜の形成は、スピンナー(回転塗布装置)を用いて、回転塗布した。上記レジスト膜を塗布後、所定の加熱乾燥処理を行った。レジスト膜の膜厚は150nmとした。
Next, a halftone phase shift mask was produced using the above phase shift mask blank.
First, a chemically amplified positive resist film for electron beam drawing (PRL009 manufactured by Fuji Film Electronics Materials) was formed as a resist film on the mask blank. The resist film was formed by spin coating using a spinner (rotary coating apparatus). After applying the resist film, a predetermined heat drying treatment was performed. The film thickness of the resist film was 150 nm.
次に上記マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターンを形成した。
次に、上記レジストパターンをマスクとして、遮光膜のエッチングを行った。ドライエッチングガスとして、Cl2とO2の混合ガスを用いた。続いて、光半透過膜(MoSiN膜)のエッチングを行って光半透過膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとして、SF6とHeの混合ガスを用いた。
Next, a desired pattern was drawn on the resist film formed on the mask blank using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern.
Next, the light shielding film was etched using the resist pattern as a mask. A mixed gas of Cl 2 and O 2 was used as a dry etching gas. Subsequently, the light semi-transmissive film (MoSiN film) was etched to form a light semi-transmissive film pattern. A mixed gas of SF 6 and He was used as the dry etching gas.
次に、残存するレジストパターンを剥離して、再び全面に上記と同じレジスト膜を形成し、マスクの外周部に遮光帯を形成するための描画を行い、描画後、レジスト膜を現像してレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとして、遮光帯領域以外の遮光膜をエッチングにより除去した。
残存するレジストパターンを剥離して、位相シフトマスクを得た。
こうして得られた位相シフトマスクは、45nmハーフピッチの微細パターンが良好なパターン精度で形成されていた。
Next, the remaining resist pattern is peeled off, the same resist film as above is formed again on the entire surface, and drawing is performed to form a light-shielding band on the outer periphery of the mask. A pattern was formed. Using this resist pattern as a mask, the light shielding film other than the light shielding zone region was removed by etching.
The remaining resist pattern was peeled off to obtain a phase shift mask.
In the phase shift mask thus obtained, a 45 nm half pitch fine pattern was formed with good pattern accuracy.
また、得られた位相シフトマスクをアルカリ薬液中に20分間浸漬、洗浄した後、再度、マスク欠陥検査装置を用いて、位相シフトマスクの欠陥検査を行った結果、マスクパターンのない透光部に凹状欠陥は検出されなかった。また、パターンの脱落も検出されなかった。従って、上記のガラス基板上に光半透過膜と遮光膜を積層したマスクブランクに対し、本発明による超音波洗浄を行っても、ガラス基板内部に潜傷が発生していないことが確認できた。 In addition, after the obtained phase shift mask was immersed and washed in an alkaline chemical for 20 minutes, the phase shift mask was inspected again using a mask defect inspection apparatus, and as a result, a transparent portion without a mask pattern was obtained. No concave defect was detected. Also, no pattern omission was detected. Therefore, it was confirmed that even if the ultrasonic cleaning according to the present invention was performed on the mask blank in which the light semi-transmissive film and the light shielding film were laminated on the glass substrate, no latent scratch was generated inside the glass substrate. .
(実施例3)
実施例1−1と同様に、スピン乾燥後のガラス基板の主表面を60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて検査し、凹状欠陥が検出されず、かつ60nm相当の凸状欠陥の検出数が一桁レベルのものを選定した。選定したガラス基板を用いて、以下のようにバイナリマスクブランクを作製した。
上記ガラス基板上に、遮光膜として、MoSiN膜(遮光層)、MoSiN膜(表面反射防止層)をそれぞれ形成した。
具体的には、MoとSiとの混合ターゲット(Mo:Si=13at%:87at%)を用い、ArとN2との混合ガス雰囲気で、モリブデン、シリコン、窒素からなるMoSiN膜(膜組成比 Mo:9.9at%,Si:66.1at%,N:24.0at%)を47nmの膜厚で形成した。
(Example 3)
As in Example 1-1, the main surface of the glass substrate after spin drying was inspected using a defect inspection apparatus with a sensitivity of 60 nm (M6640 manufactured by Lasertec Corporation), a concave defect was not detected, and a convex shape equivalent to 60 nm. The number of defects detected was selected by one digit. Using the selected glass substrate, a binary mask blank was produced as follows.
On the glass substrate, a MoSiN film (light-shielding layer) and a MoSiN film (surface antireflection layer) were formed as light-shielding films, respectively.
Specifically, using a mixed target of Mo and Si (Mo: Si = 13 at%: 87 at%), in a mixed gas atmosphere of Ar and N 2 , a MoSiN film (film composition ratio) made of molybdenum, silicon, and nitrogen Mo: 9.9 at%, Si: 66.1 at%, N: 24.0 at%) were formed with a film thickness of 47 nm.
次いで、Mo:Si=13at%:87at%のターゲットを用い、ArとN2との混合ガス雰囲気で、モリブデン、シリコン、窒素からなるMoSiN膜を13nmの膜厚で形成した。遮光膜の合計膜厚は60nmとした。
遮光膜の光学濃度(OD)はArFエキシマレーザー露光光の波長193nmにおいて3.0であった。
Next, using a target of Mo: Si = 13 at%: 87 at%, a MoSiN film made of molybdenum, silicon, and nitrogen was formed to a thickness of 13 nm in a mixed gas atmosphere of Ar and N 2 . The total thickness of the light shielding film was 60 nm.
The optical density (OD) of the light-shielding film was 3.0 at a wavelength of 193 nm of ArF excimer laser exposure light.
次に、上記MoSi系遮光膜の上に、以下のCr系エッチングマスク膜を成膜した。
具体的には、スパッタターゲットにクロム(Cr)ターゲットを用い、アルゴン(Ar)と窒素(N2)との混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング(DCスパッタリング)により、膜厚5nmのCrN膜(膜組成比 Cr:75.3at%,N:24.7at%)を成膜した。なお、遮光膜の各層とCr系エッチングマスク膜の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析法を用いた。
Next, the following Cr etching mask film was formed on the MoSi light shielding film.
Specifically, a chromium (Cr) target is used as a sputtering target, and a 5 nm thick CrN film (film) is formed by reactive sputtering (DC sputtering) in a mixed gas atmosphere of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ). Composition ratio Cr: 75.3 at%, N: 24.7 at%) was formed. Note that Rutherford backscattering analysis was used for elemental analysis of each layer of the light shielding film and the Cr-based etching mask film.
以上のようにして、ガラス基板上にMoSi系遮光膜とCr系エッチングマスク膜を積層したマスクブランクに対し、マスクブランクの主表面を60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。次に、欠陥検査を行ったガラス基板の中から、凹状欠陥が検出されず、かつ60nm相当の凸状欠陥の検出数が一桁レベルのものを10枚選定した。選定したマスクブランクの主表面に対して、疑似異物として粒径60nmのPSL粒子を散布した。次に、60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)で60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。その結果、凹状欠陥は検出されなかったが、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、3892個検出された。 As described above, with respect to the mask blank in which the MoSi-based light-shielding film and the Cr-based etching mask film are laminated on the glass substrate, the main surface of the mask blank is used with a defect inspection apparatus having a sensitivity of 60 nm (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). Defect inspection was performed for convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more. Next, from the glass substrates subjected to the defect inspection, ten sheets having no concave defects detected and the number of detected convex defects equivalent to 60 nm were selected by one digit. PSL particles having a particle size of 60 nm were dispersed as pseudo foreign matters on the main surface of the selected mask blank. Next, defect inspection was performed on convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more with a defect inspection apparatus having a sensitivity of 60 nm (Lasertec M6640). As a result, no concave defect was detected, but 3892 convex defects having a size of 60 nm or more were detected.
続いて、図1に示す洗浄装置を用いて超音波洗浄を行った。洗浄水として純水を使用し、周波数が1.6MHzの超音波を印加した。また、超音波洗浄ノズルからマスクブランクの薄膜表面に向かって流下する超音波が印加された洗浄水の流量は1.5リットル/分に調節した。なお、洗浄中のマスクブランク回転数、および洗浄ノズルの移動速度は適宜設定した。 Subsequently, ultrasonic cleaning was performed using the cleaning apparatus shown in FIG. Pure water was used as the washing water, and an ultrasonic wave having a frequency of 1.6 MHz was applied. Further, the flow rate of the cleaning water to which the ultrasonic wave flowing down from the ultrasonic cleaning nozzle toward the thin film surface of the mask blank was applied was adjusted to 1.5 liters / minute. The mask blank rotation speed during cleaning and the moving speed of the cleaning nozzle were set as appropriate.
以上の条件で5分間の超音波洗浄を行った。洗浄後のマスクブランクの主表面を上記60nm感度の欠陥検査装置(レーザーテック社製 M6640)を用いて、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥および凹状欠陥について欠陥検査を行った。その結果、凹状欠陥は検出されなかったが、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、70個検出された。
同様にして、全部で10枚のマスクブランクに対して、疑似異物の散布、洗浄および欠陥検査を行った。
The ultrasonic cleaning for 5 minutes was performed on the above conditions. The main surface of the mask blank after cleaning was subjected to defect inspection for convex defects and concave defects having a size of 60 nm or more using the above-described 60 nm sensitivity defect inspection apparatus (M6640 manufactured by Lasertec Corporation). As a result, no concave defect was detected, but 70 convex defects having a size of 60 nm or more were detected.
Similarly, sprinkling of foreign substances, cleaning, and defect inspection were performed on a total of 10 mask blanks.
実施例1−1と同様に、洗浄を終えた10枚のマスクブランクについて、前述の関係式に基づき、洗浄後のマスクブランク主表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出した結果、98.2%と高いパーティクル除去率が得られ、高い洗浄効果が得られることが分かった。
以上のようにして、ガラス基板上にMoSi系遮光膜およびCr系エッチングマスク膜を有するバイナリマスクブランクを作製した。
As in Example 1-1, for the 10 mask blanks that have been cleaned, the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the main surface of the mask blank after cleaning was calculated based on the relational expression described above. It was found that a high particle removal rate of 98.2% was obtained and a high cleaning effect was obtained.
As described above, a binary mask blank having a MoSi light shielding film and a Cr etching mask film on a glass substrate was produced.
次に、上記のバイナリマスクブランクを用いて、バイナリマスクを作製した。
まず、上記マスクブランク上に、レジスト膜として、電子線描画用化学増幅型ポジレジスト膜(富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製 PRL009)を形成した。レジスト膜の形成は、スピンナー(回転塗布装置)を用いて、回転塗布した。上記レジスト膜を塗布後、所定の加熱乾燥処理を行った。レジスト膜の膜厚は100nmとした。
Next, a binary mask was produced using the above binary mask blank.
First, a chemically amplified positive resist film for electron beam drawing (PRL009 manufactured by Fuji Film Electronics Materials) was formed as a resist film on the mask blank. The resist film was formed by spin coating using a spinner (rotary coating apparatus). After applying the resist film, a predetermined heat drying treatment was performed. The film thickness of the resist film was 100 nm.
次に上記マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターンを形成した。
次に、上記レジストパターンをマスクとして、エッチングマスク膜のエッチングを行った。ドライエッチングガスとして、Cl2とO2の混合ガスを用いた。続いて、エッチングマスク膜に形成されたパターンをマスクとして、上記MoSi系遮光膜(MoSiN/MoSiN)のエッチングを行って遮光膜パターンを形成した。ドライエッチングガスとして、SF6とHeの混合ガスを用いた。
Next, a desired pattern was drawn on the resist film formed on the mask blank using an electron beam drawing apparatus, and then developed with a predetermined developer to form a resist pattern.
Next, the etching mask film was etched using the resist pattern as a mask. A mixed gas of Cl 2 and O 2 was used as a dry etching gas. Subsequently, the MoSi-based light-shielding film (MoSiN / MoSiN) was etched using the pattern formed on the etching mask film as a mask to form a light-shielding film pattern. A mixed gas of SF 6 and He was used as the dry etching gas.
次に、残存するレジストパターンを剥離し、さらに上記エッチングマスク膜パターンをエッチングにより除去した。
こうして得られたMoSi系バイナリマスクは、32nmハーフピッチの微細パターンが良好なパターン精度で形成されていた。
また、得られたバイナリマスクをアルカリ薬液中に20分間浸漬、洗浄した後、再度、マスク欠陥検査装置を用いて、バイナリマスクの欠陥検査を行った結果、マスクパターンのない透光部に凹状欠陥は検出されなかった。また、パターンの脱落も検出されなかった。従って、上記のガラス基板上にMoSi系遮光膜およびCr系エッチングマスク膜を積層したマスクブランクに対し、本発明による超音波洗浄を行っても、ガラス基板内部に潜傷が発生していないことが確認できた。
Next, the remaining resist pattern was peeled off, and the etching mask film pattern was removed by etching.
In the MoSi binary mask thus obtained, a fine pattern of 32 nm half pitch was formed with good pattern accuracy.
Moreover, after immersing and cleaning the obtained binary mask in an alkaline chemical for 20 minutes, the defect inspection of the binary mask was performed again using a mask defect inspection apparatus, and as a result, a concave defect was found in the translucent part having no mask pattern. Was not detected. Also, no pattern omission was detected. Therefore, even if ultrasonic cleaning according to the present invention is performed on the mask blank obtained by laminating the MoSi-based light-shielding film and the Cr-based etching mask film on the glass substrate, there is no occurrence of latent scratches inside the glass substrate. It could be confirmed.
(比較例1)
超音波洗浄において、洗浄水に印加する超音波の周波数を、1.5MHzに変更したこと以外は実施例1−1と同様にして、洗浄能力の評価を行った。
実施例1−1と同様に、洗浄前および洗浄後の基板主表面の欠陥検査を行い、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出した。その結果、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、3119個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、37個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で98.8%と高いパーティクル除去率であり、高い洗浄効果が得られることが分かった。
(Comparative Example 1)
In the ultrasonic cleaning, the cleaning ability was evaluated in the same manner as in Example 1-1 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water was changed to 1.5 MHz.
Similarly to Example 1-1, defect inspection was performed on the main surface of the substrate before and after cleaning, and the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated. As a result, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, concave defects were not detected, and 3119 convex defects having a size equivalent to 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defects were detected, and 37 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. Furthermore, when the removal rate of particles having a particle size equivalent to 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle size of 10 glass substrates was 98.8%, and a high cleaning effect was obtained. I understood.
しかし、実施例1−1と同様に、洗浄を終えたガラス基板をアルカリ薬液中に20分間浸漬、洗浄した後、再度、ガラス基板の主表面の欠陥検査を行った結果、10枚中2枚の基板について凹状欠陥が検出された。つまり、洗浄前の基板表面には凹状欠陥は検出されていないため、上記の比較例による超音波洗浄を行った場合に、ガラス基板内部に潜傷が発生し、これがアルカリ薬液の作用により凹欠陥として顕在化してしまうことが確認できた。 However, as in Example 1-1, after the glass substrate that had been cleaned was immersed and washed in an alkaline chemical for 20 minutes, the defect inspection of the main surface of the glass substrate was performed again. A concave defect was detected on the substrate. In other words, since no concave defects were detected on the substrate surface before cleaning, when ultrasonic cleaning according to the above comparative example was performed, latent scratches occurred inside the glass substrate, and this was caused by the action of alkaline chemicals. As a result, it was confirmed that
(比較例2)
実施例2と同様にして光半透過膜と遮光膜を積層したマスクブランクに対し、洗浄水に印加する超音波の周波数を、1.5MHzに変更したこと以外は実施例2と同様にしてマスクブランクの超音波洗浄を行った。
実施例2と同様に、洗浄前および洗浄後のマスクブランク主表面の欠陥検査を行い、洗浄後のマスクブランク主表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出した。その結果、洗浄前の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、2774個検出された。一方、洗浄後の基板主表面の欠陥検査では、凹状欠陥は検出されず、60nm相当以上の大きさの凸状欠陥は、22個検出された。さらに、洗浄後の基板表面における粒径60nm相当以上のパーティクルの除去率を算出したところ、10枚のガラス基板の平均で99.2%と高いパーティクル除去率であり、高い洗浄効果が得られることが分かった。
以上のようにして、ガラス基板上に光半透過膜と遮光膜の積層構造のパターン形成用薄膜を有する位相シフトマスクブランクを作製した。
(Comparative Example 2)
A mask blank similar to Example 2 except that the frequency of the ultrasonic wave applied to the cleaning water is changed to 1.5 MHz for the mask blank in which the light semi-transmissive film and the light shielding film are laminated. A blank was ultrasonically cleaned.
Similarly to Example 2, the defect inspection of the mask blank main surface before and after cleaning was performed, and the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the mask blank main surface after cleaning was calculated. As a result, in the defect inspection of the main surface of the substrate before cleaning, concave defects were not detected, and 2774 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. On the other hand, in the defect inspection of the main surface of the substrate after cleaning, no concave defects were detected, and 22 convex defects having a size of 60 nm or more were detected. Furthermore, when the removal rate of particles having a particle size of 60 nm or more on the substrate surface after cleaning was calculated, the average particle size of 10 glass substrates was 99.2%, and a high cleaning effect was obtained. I understood.
As described above, a phase shift mask blank having a thin film for pattern formation having a laminated structure of a light semitransmissive film and a light shielding film on a glass substrate was produced.
次に、実施例2と同様に、上記の位相シフトマスクブランクを用いて、ハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
得られた位相シフトマスクをアルカリ薬液中に20分間浸漬、洗浄した後、再度、位相シフトマスクの表面の欠陥検査を行った結果、マスクパターンのない透光部に凹状欠陥が検出された。つまり、使用したガラス基板表面にはもともと凹状欠陥は検出されていないため、上記のガラス基板上に光半透過膜と遮光膜を積層したマスクブランクに対し、上記の比較例2による超音波洗浄を行った場合に、ガラス基板内部に潜傷が発生し、この潜傷が透光部ではアルカリ薬液の作用により凹欠陥として顕在化してしまうことが確認できた。
Next, in the same manner as in Example 2, a halftone phase shift mask was produced using the above phase shift mask blank.
After the obtained phase shift mask was immersed and washed in an alkaline chemical for 20 minutes, the surface of the phase shift mask was inspected again. As a result, a concave defect was detected in the translucent part having no mask pattern. That is, since no concave defect was originally detected on the used glass substrate surface, the ultrasonic cleaning according to the comparative example 2 was performed on the mask blank in which the light semi-transmissive film and the light shielding film were laminated on the glass substrate. When this was done, it was confirmed that a latent flaw occurred inside the glass substrate, and this latent flaw became apparent as a concave defect due to the action of the alkaline chemical solution in the translucent part.
従って、比較例2では、マスクブランクの製造時には確認できない潜傷の発生が、このマスクブランクを用いて転写用マスクを作製した後に、凹欠陥として顕在化してしまうことで初めて発見されるという重大な問題が発生するため、マスクブランクの洗浄の場合、ガラス基板内部に潜傷を発生させないことの重要性が非常に高い。これに対し、本発明によれば、前述したように、マスクブランクの洗浄時にガラス基板内部に潜傷が発生することを抑制できるため、このマスクブランクを用いて転写用マスクを作製した後に、潜傷が凹欠陥として顕在化して初めて発見されるという問題が生じることはなく、本発明による効果は非常に大きい。 Therefore, in Comparative Example 2, the occurrence of latent scratches that cannot be confirmed during the manufacture of the mask blank is detected for the first time when the transfer mask is produced using this mask blank and becomes manifest as a concave defect. Since a problem occurs, in the case of cleaning a mask blank, it is very important not to cause latent scratches inside the glass substrate. On the other hand, according to the present invention, as described above, since it is possible to suppress the occurrence of latent scratches inside the glass substrate during cleaning of the mask blank, after the transfer mask is manufactured using this mask blank, The problem that the flaw is not found until the scratch becomes obvious as a concave defect does not occur, and the effect of the present invention is very large.
1 基板
10 洗浄装置
11 スピンチャック
12 電動モータ
13 洗浄カップ
14 超音波洗浄ノズル
15 アーム
16 洗浄液供給装置
1
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